Няколко думи за теорията на относителността

В момента, ние сме свикнали да чуваме всичко за това как тази теория описва гравитацията като "изкривяване на пространството" и че общата теория на относителността е довело до редица сензационни открития и обяснения, като космологията на Големия взрив, черните дупки и забавянето на времето под въздействието на гравитацията.

Ние дори чух, че в зависимост от ефекта от леща - Thirring прогнозира през 1918 година, органите на въртене може да "дръпне" самото пространство и предизвика интересни, но много малки промени в поведението на въртящи се жироскопи в гравитационно поле. Този странен феномен се изучава в детайли НАСА Gravity Probe Б. спътник

За да научите повече за общата теория на относителността, не се колебайте необходимо - интернет материал, вал. Но въпреки своята значимост и значителния напредък, който го е предоставил, продължават да са много деликатни детайли, върху които учените могат да работят или да се опита да ги спазват директно.

Теорията на относителността се основава на идеята, че пространството и времето се получи едно физическо лице, наречено пространство-времето. Всеки път, когато се опитам да опиша поведението на нещо, което трябва да се опише неговото въздействие не само по отношение на трите измерения на пространството, но и четвъртото измерение на времето. Те са тясно свързани един с друг, особено когато сте математически опише физичните процеси. Не можеш просто да покрие разстоянието от една точка до друга с определена скорост, трябва да се помисли как това движение се променя с течение на времето. Всички тези прости неща. Автор на много статии по темата за това как "движението се забавя времето" и "компресирани обекти в посоката на движение." Но GTR добавя един странен детайл на описанието на четириизмерното пространство-времето.

Общата теория на относителността е преди всичко твърди, че пространство-времето и гравитационните полета - едно и също нещо. Те са описани от един и същ математически символ на теория. Gravity - това не е цялата сила, както и да се определи колко обекти се движат в пространство-времето. Ако те се движат по правилния път, няма гравитационна сила не би било изобщо. Ето какво бихте се чувствали в перфектно празно пространство. Но в присъствието на материя (или енергия) на пространство-времето е изкривен геометрично, така че най-прекия възможни линии в четири измерения стават изкривени. Ние опита тази кривина в четири измерения като промяната на ускорение или гравитационната сила между обектите. Но защо обекти (и енергия) могат да нарушат пространство-времето, този въпрос остава без отговор и до днес.

В други ситуации, като например електромагнитната сила, ние се занимаваме с тази област, която се простираше по пространство и разширяване на скоростта на светлината от източника. Тази сила на полето се намира в пространството, като боя, съдържаща се в петно ​​на стената ви. Но общата теория на относителността, казва, че гравитацията не е искал това. Това, което наричаме пространство-времето, това е самата гравитация. Gravity - не боята върху повърхността на пространство-време, като електромагнитното поле. За да се разбере, че има гравитация в пълна степен, трябва да имате добро разбиране на това, което пространството и времето като нещо физическо, а не като математическа абстракция. Айнщайн остави две такива кавички тук:

"Пространството и времето са принципите на нашето мислене, а не условията, в които живеем."

"Пространство-времето не претендира за собственото си съществуване, но само на структурната качеството на гравитационно поле."

Не всички сили са равни

През последните 100 години, сме научили от многобройни експерименти, че гравитацията е коренно различна от другите три сили. Тези три фактора: електромагнетизма, силните и слабите ядрени сили, са ние да се опише естеството на материята и нейните взаимодействия. Това описание се нарича Стандартния модел и показва себе си, за да бъде изненадващо точен математически модел, който може да се обясни най-сложните експерименти, провеждани в момента в Големия адронен ускорител в ЦЕРН.

Въпреки, че физиците са се опитали да опишат тежестта (пространство-времето) за същия математически език, който се използва в Стандартния модел, това е довело до много технически проблеми. Не защото математиката не е достатъчно творчески (в крайна сметка, в резултат на това ние имаме струнна теория и квантовата контур гравитацията), но тъй като всичко това не дава никакво доказателство, че тежестта (пространство-времето) е от същия вид " квантово поле ", както е присъщо на стандартния модел. носител на Нобелова награда Frimen Dayson посочи, че:

"... теорията на квантовата гравитация може да е недоказуем и научно безсмислена. Класическата света и квантовата вселена след това могат да съществуват успоредно в тишина и спокойствие. Няма да има несъответствие между двете снимки. И двете снимки на Вселената ще бъдат верни и да търсят единна теория се оказа илюзия. "

Ричард Файнман е отбелязано също през 1962 г., че "крайната слабостта на квантовата гравитационните ефекти в момента представлява някои философски проблеми. Може би природата се опитва да ни каже нещо ново, може би не трябва да се опитват да квантова гравитация. Все пак е възможно, че квантовата теория не ни гарантира, че тежестта трябва да се квантова, ".

Днес ние знаем за струнната теория и други математически модели на пространство-времето и гравитацията, но те не отразяват картината, която може да изглежда като гравитацията или пространство-времето. Подобно на принципна схема, използвани за изграждане на радиостанции, които не описват движението на електрони през веригата компоненти, конците и контури просто могат да бъдат нашите математически инструменти, които помагат да извършват определени видове изчисления. Те също са подобни на символични диаграми Файнман, използвани за описване на кванта на електромагнитните взаимодействия. Тези изчисления, обаче, на практика не е необходимо, тъй като в момента няма данни, които ще бъдат докладвани на необходимостта от "квантова" гравитацията, за да обясни наблюдаваните измерванията известни.

Всичко това се свежда до едно просто нещо: ако ние не знаем какво е пространство-времето, от гледна точка на физическото агент, как можем дори да се опита да разбере сериозността или се опитват да го манипулират изкуствено, да не говорим за създаването на "основата двигатели?"