Einstein általános relativitáselmélete bonyolult lehet, de ez a legjobb módja annak, hogy megértsük az univerzumot.
Einstein azt állította, hogy a gravitáció egyáltalán nem is erő. Úgy írta le, mint az idő és a tér görbületét, amelyet a tömeg és az energia okoz.
Összezavarodott? A német fizikus is az volt, és közel egy évtizedig küzdött az elmélettel.
Az "Einstein-gyűrű" néven ismert jelenség akkor jön létre, amikor a fényt a gravitáció egy nagy tárgy körül hajlítja. Ebben az esetben a középen lévő nagy vörös galaxis hatására a közvetlenül mögötte lévő, sokkal távolabbi kék galaxis fénye gyűrű alakúra görbül. (Hitel: ESA/Hubble/NASA)
Egy űrhajós egy űrhajóban ébred, és nem emlékszik, hogyan került oda. Egyedül ül egy székben, és tűnődik: "Hol vagyok az univerzumban?"
Az űrhajónak nincsenek ablakai. A műszerek nem működnek. Az egyetlen nyom a széknek a testéhez való nyomása. Fú, ott a gravitáció, gondolja. A hajója még mindig a Földön lehet.
De aztán eszébe jut egy másik lehetőség is. Az űrhajó felgyorsulhat az űrben, és úgy nyomja őt az ülésbe, mint egy versenyautó, amelyik felgyorsul. A hajó belsejéből - ijesztő módon - nem lehet megmondani.
Az űrhajós dilemmája Albert Einstein számára is ismerős lehetett. Az ő 1915-ös általános relativitáselmélete arra a gondolatra épült, hogy a gravitáció és a gyorsulás nem csak könnyen összetéveszthető, hanem egy és ugyanaz. Ez az ekvivalencia, Einstein életének "legboldogabb gondolata" volt a kiindulópontja a gravitáció újradefiniálásához.
Az általános relativitáselmélet Einstein speciális relativitáselméletéből nőtt ki, amely leírja, hogy a fény sebessége (vákuumban) mindig állandó lehet.
A relativitáselmélet szerint bármi, ami egy dobozon belül történhet sebességet felvéve - azaz gyorsulva -, az gravitáció jelenlétében is megtörténik. Képzeljünk el például egy vízszintes lézert egy felfelé gyorsuló lift belsejében. Ahogy a fény oldalirányban halad, a lift emelkedik, és a sugár a falon egy olyan pontba ütközik, amely valamivel alacsonyabban van, mint ahonnan indult. Ha a lift elég gyorsan gyorsul, a sugár láthatóan a padló felé hajlik.
Einstein megmutatta, hogy ugyanez történik egy erős gravitációs mezőben álló liftben lévő sugárral is; a gravitáció elhajlítja a fényt. Hasonlóképpen azt várta, hogy egy csillagfénysugárnak is meg kell hajolnia, amikor áthalad a Nap gravitációján. Ez a jóslat helyesnek bizonyult, amikor az 1919-es napfogyatkozás során a csillagok elmozdultak.
A relativitáselmélet leírja, hogy egy műholdon lévő óra miért ketyeg néhány tucat mikromásodperccel gyorsabban, mint egy földi óra; ennek az eltérésnek a figyelembevétele nélkül a GPS-technológiák nem működnének.
A gyorsulás és a gravitáció ilyen módon történő összekapcsolásával Einstein megdöntötte egyik saját hősét: Isaac Newtont. Talán már tanultad, hogy Newton a gravitációt erőnek, egy láthatatlan gumiszalagnak írta le, amely összehúzza a tömeggel rendelkező tárgyakat. Newton matematikája jó munkát végzett abban, hogy megjósolja, hogyan mozognak a lövedékektől kezdve a bolygókig mindenféle dolgok - de a gravitációt különválasztotta a gyorsulástól.
Einstein azt állította, hogy a gravitáció egyáltalán nem is erő. Ő az idő és a tér görbületeként írta le, amelyet a tömeg és az energia okoz. Összezavarodott? A német fizikus is az volt, és közel egy évtizedig küzdött az elmélettel. Segítséget kapott Marcel Grossmann matematikustól, egy régi barátjától, aki megosztotta vele jegyzeteit, amikor a fiatal Einstein lógott az óráról.
A 10 egyenletben lefektetett matematikájuk megmagyarázta, hogyan képes a gravitáció egy torzított valóságon keresztül mozogni a tárgyak körül, gyorsulni anélkül, hogy valaha is érezné a rejtélyes newtoni erőket.
Warp téridő - Mackey/Discover/Shutterstock
Egy erőhatást nem érző alma általában ugyanott marad (balra). De amikor a gravitáció meggörbíti a teret és az időt (jobbra), ahogy Einstein általános relativitáselmélete megjósolja, a gyümölcs a földön köt ki anélkül, hogy erőt érezne. (Hitel: Alison Mackey/Discover; Kollázselemek: Envato Elements, Vanatchanan/Shutterstock)
A relatív alapok
Einstein általános relativitáselmélete mögött meghúzódó főbb alapvetések:
1. Az idő és a tér nem lapos és nem rögzített; a tömeg és az energia által görbített és torzított.
2. A gravitáció nem erő, hanem az idő és a tér torzulása.
3. A gravitáció hatása kis térben megkülönböztethetetlen a gyorsulás hatásától.
Einstein szabadalmi ügyintéző - Alamy
Einstein az általános relativitáselmélet ihletője 1907-ben, svájci szabadalmi ügyintézőként dolgozott Svájcban. (Credit: Heritage Image Partnership Ltd/Alamy Stock Photo)
Einstein különös jóslatai
A relativitáselmélet számos bizarr jóslatot tesz, amelyek közül sok kísérletileg igazolt. Ezek csak azért tűnnek bizarrnak, mert a mindennapi életünkben nem vesszük észre őket - nagyrészt Newton valóságában élünk. Ezen túl azonban Einstein világegyetemében élünk, ahol a gravitáció a saját akarata szerint hajlítja a teret és az időt. Íme az elmélet néhány legfurcsább mellékhatása:
A gravitáció szó szerint lelassítja az időt. A csillagok által kibocsátott fényhullámok az idő elhajlása miatt megnyúlnak, és a tömeges objektumokhoz közelebb eső tárgyak lassabban öregszenek. Szuperpontos órák, amelyek az atomok rezgései szerint ketyegnek, igazolták, hogy a gravitáció megváltoztatja az idő folyását.
A műholdak kimutatták, hogy a forgó égitestek úgy forgatják maguk körül a kozmosz szövetét, mint a kanállal csavart méz, és ez befolyásolja a giroszkópok mozgását.
-
A klónozott madonna fia
-
A horogkereszt egyetemes jelentése: Megváltás
-
A zenénk olyan frekvenciára lett áthangolva, amely már nem tesz jót a jólétünknek!
-
A nukleáris fúzió "új korszakba" lép a szinte korlátlan tiszta energiát eredményező nagy áttörés után
-
A tudósok úgy vélik, hogy talán felfedeztek egy új emberi fajt
Ha tetszett ez a cikk, talán fontolóra vehetné, hogy adományozzon.
Teljesen önkéntesen dolgozunk. Kérjük, segítse munkánkat.
