Пространство Эйнштейна PDF E-mail
Оценка пользователей: / 21
ПлохоОтлично 
А.Эйнштейн

Мы живём в трёхмерном пространстве, которое имеет три измерения – длину, ширину и высоту. И, соответственно, положение любой точки в пространстве задаётся этими тремя координатами.  Но если нам необходимо проанализировать событие, происходящее в этом пространстве, мы должны учесть ещё и четвёртую координату – момент времени, когда происходит это событие.

Как же связаны между собой пространство и время? Оказалось, очень тесно. Они являются составляющими четырёхмерного пространства-времени. Такое пространство имеет четыре координаты – длину, ширину, высоту и время. Мы легко можем представить двумерное пространство, нарисовав на бумаге какую-нибудь фигуру. Трёхмерную фигуру в пространстве представить намного труднее. Как же тогда можно представить четырёхмерное пространство?

Открытие Эйнштейна


Учёные предложили изображать движение какого-либо тела в пространстве-времени линией, используя систему координат, в которой по горизонтальной оси откладывается величина расстояния при движении тела в одном направлении, а по вертикальной оси – время движения тела. Получаем кривую, которая будет отображать положение тела в пространстве в определённый момент времени. Эта кривая называется мировой линией.

Время же всегда представлялось как  что-то непрерывное, текущее с постоянной скоростью. То есть где бы часы ни находились, они всегда идут с одинаковой скоростью. Так считали до появления в 1905 г. статьи мало кому известного в то время Альберта Эйнштейна, работавшего чиновником Бюро патентов в Берне. Статья называлась ««К электродинамике движущихся тел»». В ней Эйнштейн доказал, что часы, которые находятся в движении, идут медленнее, чем часы, находящиеся в состоянии покоя. Это казалось невероятным. В это трудно было поверить. Это была новая теория, которая перевернула многие представления в физике. Согласно теории относительности, время признавалось равноправной координатой пространства-времени.

Известный в то время всемирный закон тяготения, открытый Ньютоном, утверждал, что «сила, с которой одно тело притягивает другое, обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними». Поэтому если притягивающее тело сдвинется, то на притягиваемое тело подействует сила, величина которой должна быть велика. В этом случае, согласно закону Ньютона, тяготение должно мгновенно передаваться через пространство. Но по теории относительности любая скорость в пространстве не может быть выше скорости света.

Как же совместить эти две теории?

Общая теория относительности


В 1915 г. Эйнштейн создал общую теорию относительности. А теория, созданная Эйнштейном в 1905 г., стала называться специальной теорией относительности.

Так что же происходит в пространстве?

Эйнштейн открыл, что четырёхмерное пространство-время, в котором находятся тяготеющие тела, искривляется. Искривление означает геометрическое изменение свойств. Пространство-время оказывает воздействие на  материю, задавая направление движения, а материя воздействует на пространство-время, искривляя его. Время и материя взаимодействуют непрерывно.

Общая теория относительности описывает влияние массы на пространство-время. Чем сильнее поле тяготения и чем ближе время к массе, тем медленней оно течёт. И наоборот, чем дальше время от массы, тем быстрее оно. Почему же тогда мы не замечаем этого в повседневной жизни? Почему наши часы показывают одинаковое время и  у подножия горы, и на вершине? Да потому, что в масштабах Вселенной наша планета очень лёгкая, и её масса не оказывает заметного влияния на время. Но если сравнить скорость течения времени у поверхности Земли и у поверхности Солнца, то окажется, что часы ближе к Солнцу идут медленнее. Хотя разница составляет всего около десятитысячной доли секунды.

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить