Gravitatsiooniline Aja Laienemine: Kõverdatud Aeg-aja Hämmastav Nähtus - Alternatiivne Vaade

Sisukord:

Gravitatsiooniline Aja Laienemine: Kõverdatud Aeg-aja Hämmastav Nähtus - Alternatiivne Vaade
Gravitatsiooniline Aja Laienemine: Kõverdatud Aeg-aja Hämmastav Nähtus - Alternatiivne Vaade

Video: Gravitatsiooniline Aja Laienemine: Kõverdatud Aeg-aja Hämmastav Nähtus - Alternatiivne Vaade

Video: Gravitatsiooniline Aja Laienemine: Kõverdatud Aeg-aja Hämmastav Nähtus - Alternatiivne Vaade
Video: (자막)"윈윈wakeup"님 심장센터 각성편-WINWINWAKEUP'S HEART CENTER Awakening.쿤달리니, 머카바 명상체험 공유, ハートセンター覚醒, 心房覺醒 2024, Märts
Anonim

Albert Einstein on 20. sajandi üks kuulsamaid füüsikuid. Kuid lisaks hämmastavatele teooriatele, mis kirjeldavad suuremahulist maailma uskumatu täpsusega, paljastas ta siiski ühe kurioosse nähtuse: mida tugevam on gravitatsioon, seda aeglasem aeg möödub.

Einstein nimetas oma esimest kogu maailmale tuntud teooriat relatiivsusteooria eriteooriaks. See oli eriline, kuna tegeles püsikiirusega. Leppimaks seda reaalse maailmaga, milles objektid pidevalt kiirenevad ja aeglustuvad, oli tal vaja uurida oma teooria mõjusid kiirendusele. See katse üldistada ja arvestada kõiki üldnähtusi viis aja ja gravitatsiooni seose avastamiseni. Einstein nimetas oma uut teooriat üldrelatiivsuseks.

Newton arvas, et ajavoog on nagu nool. See liigub stabiilselt ainult ühes suunas - edasi. Einstein soovitas, et aeg muutuks kiirusega vastupidises proportsioonis. Ja tänu oma voolavusele, nagu ka ruum, "vääris" see omaenda mõõtmist. Veelgi enam, Einstein väitis, et ruum ja aeg on üks tervik - paindlik neljamõõtmeline kangas, millel kõik Universumis toimuvad sündmused toimuvad. Seda ta nimetaski - aegruumi kangaks. Kui füüsik avaldas oma töö koos kõigi selle järeldustega, tervitas teda uskumatus.

Üldise relatiivsuse järgi venitab ja vähendab mateeria kosmose aja kangast. Selgub, et objekte ei meelita mingil salapärasel viisil Maa keskpunkti, vaid pigem vastupidi, neid lükkab nende ümber kõverdatud ruum. Nagu kalle, kiirendab ka kosmoseaja kumerus allapoole liikuvaid objekte, ehkki selle kiirenduse kiirus pole alati sama. Raskusjõud suureneb, kui lähenete Maa pinnale, kus kumerus on intensiivsem.

Universumi ajalugu aja noolel
Universumi ajalugu aja noolel

Universumi ajalugu aja noolel.

Kui gravitatsioonijõud suureneb, kui see alla liigub, langeb objekt pinnal vabalt punkti B kiiremini kui punkti A kõrgemal. Relatiivsusteooria eriteooria kohaselt peaks punktis B vabalt langeva objekti aeg minema punkti A suhtes objekti suhtes aeglasemalt, kuna objekti kiirus punktis B on suurem.

Mis on aeg

Reklaamvideo:

Mis kell on õige? Einstein postuleeris, et absoluutset aega pole olemas. Aeg on suhteline sõltuvalt jõudude süsteemist, millele see allutatakse. Seda nimetatakse ametlikult raamistikuks. Aega, mis teie süsteemis möödub, nimetatakse teie enda ajaks. Kui liikumisseadused peavad olema kõikidel vaatlejatel ühesugused, sõltumata nende liikumisest, peab aeg aeglustuma. See tähendab, et mida kiiremini liigute, seda aeglasemalt teie kell tiksub, võrreldes teiste kelladega. Seda ütles kangelanna Anne Hathaway tegelaskuju Matthew McConaughey filmis "Interstellar" pärast kaugele planeedile laskumist: "Üks tund sellel planeedil on võrdne seitsme Maa-aastaga."

Kas aeglustunud aja jälgimine on meie primitiivse neuroloogilise ülesehituse piiratus või aeglustub tõesti aeglustumine? Ja mida tähendab aja laienemine tegelikult? Lõpuks viib see küsimuseni: mis on aeg? See pole ainult küsimus, mille filosoofiatudengid üksteiselt klaasikese õlle kohta küsivad. Aja mõiste on hämmingus loodusfilosoofe ja füüsikuid juba ammusest ajast.

Aja põhifunktsioon on sündmuste kronoloogia jälgimine. Kuid kuni viimase 400 aastani on inimesed aega määranud, tuginedes eeldusele, et tähed liiguvad ümber Maa, mitte vastupidi. Vaatamata sellele töötas kõik mõistlikult hästi - kuna päevad ja aastaajad kordusid etteaimatavalt ja kui teil on midagi, mis kordab ennustatavalt, siis on olemas aeg aja jälgimiseks.

Galileo kasutas liikumise arvutamiseks sellise mehhanismi rekursiivset olemust. Liikumise kirjeldamine oleks ilma aja määramiseta võimatu. Kuid see aeg pole kunagi olnud absoluutne. Isegi siis, kui Newton oma liikumisseadusi sõnastas, kasutas ta aja mõistet, milles kaks kellapaari tiksuvad sünkroonselt mitte absoluutse, iseseisva ajaga, vaid üksteisega. Sünkroonimine on põhjus, miks inimkond on ehitanud sellise keeruka ja täpse aatomkella.

Aja kontseptsioon on üles ehitatud kahe sündmuse samaaegsusele või otsustavale kokkusattumusele - nagu rongi saabumine ja kella käe ainulaadne kokkusattumus sel hetkel. Einsteini teooria väidab, et seda peab liikumine mõjutama. Kui platvormil ja rongil olevad kaks vaatlejat ei suuda samal ajal kokku leppida, ei saa nad kokku leppida, kuidas aeg ise voolab.

Liikumine moonutab aega

Liikumise mõju ennustatavusele mõistmiseks kaaluge lihtsat ajastusmehhanismi. Kujutage ette ajajälgimisseadet, mis koosneb footonist, mis põrkub kahe peegli vahel, mis asuvad üksteisest piiratud kaugusel. Laske footoni peegeldusperioodil üks sekund läbi. Nüüd asetame kaks sellist seadet punktidesse A ja B Maa pinna kohal ja otse selle peale (nagu ülalkirjeldatud näites) ja vaatame, kuidas nad loendavad aega, kui vabalt langev objekt neist möödub. See objekt mõõdab omakorda oma aega, kasutades sama kella. Mida nad näitavad?

Fotoni peegelduse jälgimine kahe liikuva peegli vahel on nagu liikuval rongil põrkuva tennisepalli jälgimine. Isegi kui pall põrkub rongis oleva inimese suhtes risti, kirjeldab see väljaspool asuvat liikumatut vaatlejat kolmnurkadest.

Katse langeva kellaga
Katse langeva kellaga

Katse langeva kellaga.

Aparaadi edasiliikumisel näib, et footon, nagu pall, liigub pärast peegeldumist suuremat vahemaad. Selgub, et üks meie katse tulemus on moonutatud! Veelgi enam, mida kiiremini aparaat liigub, seda rohkem aega läheb footoni peegeldamiseks, pikendades sellega sekundi kestust. Seetõttu osutub aja möödumine punktis B aeglasemaks kui punktis A (pidage meeles: raskusjõu mõjul langeb objekt punktis B kiiremini kui punktis A).

Muidugi on see erinevus tühine. Mägede tippudel ja Maa pinnal kellade abil mõõdetud aja erinevus on vaid mõni nanosekund. Sellegipoolest oli Einsteini avastus tõeline läbimurre. Gravitatsioon segab tõesti aja möödumist, mis tähendab, et mida massiivsem objekt, seda aeglasem aeg voolab selle lähedale. Mõned füüsikud teevad isegi reservatsiooni, et kõik universumi objektid näivad seda tundvat ja proovivad kukkuda sinna, kus aeg aeglasemalt läheb, kohtadest, kus aeg kiiremini läheb.

Maa gravitatsiooniväli ja GPS-satelliit
Maa gravitatsiooniväli ja GPS-satelliit

Maa gravitatsiooniväli ja GPS-satelliit.

Jalad peast nooremad

Tänapäeval pole gravitatsiooniline aja laienemine mitte ainult teoreetilise füüsika valdkonnas tuntud nähtus, vaid ka praktiline tööriist. Tänu Einsteini ja tema võrrandite avastamisele on meil olemas selline imeline asi nagu GPS-navigeerimine, mis ei saaks nii täpselt töötada, kui ei võetaks arvesse maakera pinna aja ja Maa-lähedasel orbiidil kulgeva aja kulutuste erinevust. Gravitatsiooniline ajadilatsioon aitab ka teoreetilistel füüsikutel ja astrofüüsikutel üles ehitada täpseid teooriaid selle kohta, mis toimub sügavas kosmoses selliste objektide lähedal, millele me füüsiliselt ligi ei pääse (näiteks mustad augud ja neutronitähed). Ja jah, arvestades seda nähtust, selgub, et teie jalad - ehkki lõpmata tähtsusetult - on teie pea nooremad.

Vladimir Guillen

Soovitatav: