Oamenilor le place sa arunce teoria relativitatii lui Albert Einstein in conversatie, indiferent daca discuta despre ultimul blockbuster de la Hollywood sau doar incearca sa arate inteligent. Dar care este teoria relativitatii? S-ar putea sa stiti ca implica gravitatea care trage obiecte si o posibila dilatare a timpului, dar probabil nu stiti ca este un mod cu totul nou de a descrie realitatea in sine. Puteti lua de la sine inteles ca trebuie sa intalniti un prieten la micul dejun la locul preferat la zece dimineata, dar fara fortele prezentate in teoria generala a relativitatii te-ai intalni intr-un loc complet diferit la un alt moment.

Publicata pentru prima data in 1915, teoria relativitatii lui Einstein a reusit sa rezolve problemele cu care fizicienii si astronomii se confruntau de secole. Sunt dezvaluite secrete despre gaurile negre , orbitele planetare si calatoriile spatiale. Si pe masura ce aflati mai multe fapte despre teoria relativitatii si spatiu-timp, veti descoperi cat de impresionanta este.

S-a nascut din teoria relativitatii speciale a lui Einstein

In 1905, Einstein si-a publicat teoria relativitatii speciale, care s-a dovedit a fi o afacere destul de mare in comunitatile de matematica si fizica. Teoria de baza afirma ca legile fizicii sunt exact aceleasi intre obiectele care se misca cu aceeasi viteza . Cheia este ca acele obiecte nu pot accelera – trebuie sa fie la o viteza constanta. De asemenea, se afirma ca, in ciuda acceleratiei sau vitezei dvs., viteza luminii in vid este aceeasi pentru toata lumea.

Teoria generala a relativitatii adauga accelerare

Timp de zece ani dupa crearea teoriei relativitatii speciale, Einstein a lucrat pentru a adauga acceleratie in mix. El a stabilit ca legile fizicii (ca si in spatiu si timp) erau aceleasi pentru doi oameni care se miscau cu aceeasi viteza constanta. Totusi, minutul unu incepe sa accelereze, apoi intampini probleme . Cu cat accelerati mai repede, cu atat veti avea o diferenta de timp mai mare atunci cand observati evenimentele cu altii la viteze diferite.

Gravitatia si accelerarea produc acelasi efect

In 1911, Einstein a creat ,,principiul echivalentei”, care afirma in esenta ca gravitatia din masa unui obiect sau din acceleratia unui vas sunt acelasi efect .

Daca v-ati intrebat vreodata de ce o lansare a navetei spatiale este atat de dura pentru astronauti, este pentru ca acceleratia constanta necesara pentru a sparge gravitatia Pamantului impune de fapt forte gravitationale oamenilor din interiorul ambarcatiunii. G-Force Centrifuge pregateste astronautii pentru efectele acestei forte asupra corpului lor.

Timpul spatial este a patra dimensiune

Pentru ca toate aceste teorii sa functioneze, Universul trebuie masurat intr-un mod diferit . Coordonatele standard X si Y descriu o pozitie intr-un plan bidimensional, dar, deoarece Universul este un spatiu tridimensional, este necesara si o coordonata Z. Dar in realitate exista o a patra dimensiune in joc: timpul. ,,Spatiu-timp” se refera la aceasta contopire a timpului si a spatiului tridimensional si le-a oferit fizicienilor o perspectiva complet noua asupra intelegerii Universului.

Gravitatea afecteaza spatiul-timp

Cand a devenit evident pentru Einstein ca gravitatia ar putea perturba spatiul-timp, a schimbat constantele cu care lucra. Cand acceleratia (si, astfel, gravitatia) este constanta sau inexistenta, spatiu-timp este, de asemenea, constanta. Dar cand gravitatia se schimba, atunci trebuie sa fii pregatit sa schimbi toate variabilele.

Spatiul si timpul lucreaza impreuna

Albert Einstein a realizat ca lucrurile tind sa calatoreasca in linii drepte. Totusi, el a invatat si ca gravitatia ar putea modifica modul in care ar putea aparea o linie dreapta. In adevar, spatiul liniei nu se curbeaza, curbele spatiu-timp. Cele doua concepte separate functioneaza impreuna.

Da, aveti un efect asupra spatiului

Doar pentru ca aveti o mica atractie gravitationala nu inseamna ca nu aveti un impact asupra Universului. Totul cu masa are o atractie gravitationala, ceea ce inseamna ca, in timp ce Pamantul te trage, il tragi inapoi. Dar pentru ca Pamantul are mult mai multa masa, tinde sa castige acele remorchere si sa te tina ferm plantat pe pamant.

Cu toate acestea,  tot ce are masa in Univers are un impact asupra celorlalte obiecte din el . Tragerea Lunii creeaza mareele, de exemplu, iar gravitatia Soarelui atrage toate planetele in orbite eliptice.

Lentilele gravitationale arata ca spatiul este curbat

Deci, de unde stiu expertii cu siguranta ca spatiul-timp este curbat de gravitatie? Efectele sale pot fi vazute prin lentile gravitationale. Acest proces implica o bucata de materie cu o gravitatie atat de masiva incat inclina spatiul-timp in jurul sau intr-un grad imens. De obicei, lumina nu este la fel de afectata de indoirile gravitationale, deoarece se misca atat de repede, dar atunci cand un obiect mare – sa zicem, o gaura neagra sau un quasar – creeaza o perturbare suficient de mare, chiar si lumina incepe sa se curbe . Astronomii pot folosi aceasta lumina indoita pentru a privi in jurul obiectelor masive si a vedea ce se ascunde in spatele ei. Este un exemplu perfect de perturbare a gravitatiei si curbarea spatiului-timp.

Teoria relativitatii explica orbita ciudata a lui Mercur

Orbita lui Mercur a lovit astronomii de secole. Sir Isaac Newton a reusit sa prezica cu exactitate orbitele oricarei alte planete, dar Mercur s-a dovedit dificil – orbita sa a fost mai rapida decat se astepta. Unii experti au teoretizat chiar ca o planeta complet noua, numita Vulcan, a avut un impact asupra orbitei lui Mercur.

Einstein teoria relativitatii a descoperit in cele din urma motivul din spatele acel comportament ciudat . Masa Soarelui deformeaza spatiul in sine, determinand Mercur, cea mai apropiata planeta de Soare, sa ia o cale neobisnuita prin Sistemul Solar.

Gravitatea afecteaza lumina si sunetul

Teoria relativitatii explica, de asemenea, modul in care gravitatia afecteaza lumina si sunetul. Cand se afla in interiorul unui camp gravitational, undele mecanice (cum ar fi undele sonore) si undele electromagnetice (precum undele luminoase) tind sa se intinda pe masura ce se indeparteaza de centrul de masa. Acest lucru este cunoscut sub numele de Efect Doppler .

Valurile gravitationale sunt cheia originilor universului

Cand apare un eveniment stelar masiv, acesta creeaza valuri vizibile  in spatiu-timp numite unde gravitationale . Acest fenomen i-ar putea ajuta pe teoreticieni sa descopere cum a fost creat Universul. Daca oamenii de stiinta pot detecta valurile din Big Bang – cel mai violent eveniment din Universul cunoscut – aceasta descoperire ar contribui mult la demonstrarea faptului ca s-a intamplat si la identificarea momentului in care s-a produs evenimentul.

In timp ce doar o singura unda gravitationala confirmata a fost identificata, agentiile spatiale din intreaga lume urmaresc mai multe.

LĂSAȚI UN MESAJ

Please enter your comment!
Please enter your name here