.
Социальные сети:
Название статьи:

Пространственно-временной континуум

Раздел статьи: Космос Наука
Автор:
Дата публикации:
Описание статьи: Но как именно работает гравитация? Как земля притягивает луну за сотни тысяч километров пустого пространства? Они ведут себя так, как будто соединены невидимой нитью, но все знают, что это не так. И законы Ньютона этого не объясняли. Эйнштейн бился над этой проблемой более десяти лет. И в итоге пришел к сенсационному выводу. Секрет гравитации лежит в самой природе пространственно-временном континууме. Он оказался еще более гибким, чем Эйнштейн считал ранее. Он может растягиваться как настоящая ткань. Это было действительно радикальным прорывом по отношению к тории Ньютона. Эйнштейн понял, как на самом деле работает гравитация. Это деформация пространственно-временного континуума, вызванная объектами внутри него. Другими словами гравитация это есть форма самого пространство времени. Луна держится на орбите, потому что ее тянут к земле какие то невиданные силы, а скорее потому, что она катится по изгибу пространства временем которое создает земля. С этими открытиями Эйнштейна пространство стало не просто реальным, но и стало гибким...
Социальные сети:
Альберт Эйнштейн
Альберт Эйнштейн

Что если убрать все звезды и галактики, вплоть до последних атомов газа и пыли, что останется тогда? Большинство из нас скажет – ничего. Останется пустое пространство. Как оказывается, пустое пространство это нечто, обладающее скрытыми качествами, реальными, как и вещи в нашей повседневной жизни. На самом деле пространство столь реально, что оно может искривляться, закручиваться и по нему может идти рябь. Пространство столь реально, что помогает всему вокруг нас обретать форму, и оно формирует саму ткань мироздания.

Когда большинство из нас представляет пространство, мы думаем о космическом пространстве. Даже мельчайшее образование как атом, являются почти полностью пустым пространством. Если убрать все пустое пространство в атомах, из которых состоит камень, стекло, металл, дом, то у вас останется маленький комочек с рисовое зернышко, но весить оно будет сотни тонн.

Изгиб пространства временем землей по теории Эйнштейна
Изгиб пространства временем землей по теории Эйнштейна

Но чем именно является пространство? Для Ньютона, пустое пространство являлось основой для всего, что происходит в космосе, и было пассивным. Обозначив таким образом пространство, Ньютон смог описать мир так, как это не делал никто до него. Не изменяющее состояние пространства, позволило ему понять практически любое движение, которое мы видим вокруг себя. Это дало результат в виде законов предсказывающих все, от падения яблок с деревьев до пути, которое земля совершает вокруг солнца.

Эти законы работали так хорошо, что мы пользуемся ими и сейчас. Когда запускаем спутники, и когда управляем самолетами. В основе всех законов лежит радикальная идея, пространство реально. Хотя мы не можем его увидеть ощутить запах и потрогать. Пространство это нечто реальное, физическое. И этого достаточно, чтобы оно было точкой отсчета определенных видов движения. В начале XX века, появилась новая система идей, которая подорвала основы Ньютона. Эти идеи были вызваны молодым человеком, работающим в Швейцарском патентном бюро Альбертом Эйнштейном.

Леонард Исаак Шифф родился в Фолл - Ривер, штат Массачусетс 29 марта 1915 года и умер 21 января 1971 года в Стэнфорде, штат Калифорния. Он был физиком, наиболее известен своей книгой «Квантовая механика»
Леонард Исаак Шифф родился в Фолл - Ривер, штат Массачусетс 29 марта 1915 года и умер 21 января 1971 года в Стэнфорде, штат Калифорния. Он был физиком, наиболее известен своей книгой «Квантовая механика»

Эйнштейн вырос в конце XIX века, на заре эры электричества. Электрическая энергия освещала города, и дала развитее таким видам технологий, которые Ньютон и представить себе не мог. Все эти достижения объединяло то, что захватило внимание Эйнштейна в детстве.

Свет, не лампы и фонари, а сама природа света. И одно уникальное свойство света, особенно привлекало Эйнштейна, а именно его скорость. Что и привело Эйнштейна к опровержению Ньютоновской картины мира.

Зная, что скорость это мера пространства в котором что то движется во времени, Эйнштейн предложил ошеломляющею идею. Пространство и время могут действовать вместе, постоянно приспосабливаясь так, что оказывается не важно, как быстро вы двигаетесь, когда измеряете скорость света. Она всегда оказывается одинаковой, 1079252850 километров в час.

Если мысль о гибкости пространства и времени кажется необычным, это потому что мы не двигаемся достаточно быстро в обычной жизни, чтобы увидеть теорию в действии. Согласно Эйнштейну, время и пространство более не рассматриваются как постоянные и абсолютные величины. Вместо этого они объединяются с движением, формируя единую сущность получившую название «Пространственно-временной континуум».

В руках Альберта Эйнштейна, эта новая картина пространства разрешит глубокую тайну, имеющей отношение к самой значительной силе в космосе – гравитация. Ньютон знал, что гравитация это сила, которая притягивает объекты друг к другу, и его законы предсказали интенсивность этой силы с потрясающей точностью.

Гироскоп
Гироскоп

Но как именно работает гравитация? Как земля притягивает луну за сотни тысяч километров пустого пространства? Они ведут себя так, как будто соединены невидимой нитью, но все знают, что это не так. И законы Ньютона этого не объясняли. Эйнштейн бился над этой проблемой более десяти лет. И в итоге пришел к сенсационному выводу. Секрет гравитации лежит в самой природе пространственно-временном континууме. Он оказался еще более гибким, чем Эйнштейн считал ранее. Он может растягиваться как настоящая ткань. Это было действительно радикальным прорывом по отношению к тории Ньютона. Эйнштейн понял, как на самом деле работает гравитация. Это деформация пространственно-временного континуума, вызванная объектами внутри него. Другими словами гравитация это есть форма самого пространство времени. Луна держится на орбите, потому что ее тянут к земле какие то невиданные силы, а скорее потому, что она катится по изгибу пространства временем которое создает земля. С этими открытиями Эйнштейна пространство стало не просто реальным, но и стало гибким.

Одно дело думать о пространстве как о динамичном, активном и гибком как ткань, но так ли это на самом деле? Или это просто метафора. Описывает ли это то, каким пространство является в действительности. Теория Эйнштейна предсказывает, что единственный способ узнать это, совершить путешествие на край черной дыры.

Черные дыры это массивные объекты, сжатые до крошечной доли от их первоначального размера. Гравитация вокруг них столь сильно, что по расчетам Эйнштейна, вращающаяся черная дыра может буквально тянуть пространство за собой, скручивая его как кусок ткани. Ближайшая черная дыра находится в триллионах километрах от нас, и проверить это предположение трудно.

Gravity Probe B (GP-B) — американская космическая миссия по измерению чрезвычайно слабых эффектов геодезической прецессии гироскопов на орбите вокруг Земли и увлечения инерциальных систем отсчёта вращением Земли, которые предсказывает общая теория относительности Эйнштейна
Gravity Probe B (GP-B) — американская космическая миссия по измерению чрезвычайно слабых эффектов геодезической прецессии гироскопов на орбите вокруг Земли и увлечения инерциальных систем отсчёта вращением Земли, которые предсказывает общая теория относительности Эйнштейна

Однако в конце 50х годов, физик Леонард Шифф, начал искать способ проверить идеи Эйнштейна. Леонарда вдохновил обычный гироскоп. Он думал, что если пространство действительно скручивается как ткань, гироскоп может помочь определить это. Это была странная идея, и он развил ее, запустив гироскоп на орбиту земли.

Обычно ось гироскопа направлена в одно фиксированное направление, но если земля тянет пространство за собой, тогда ось гироскопа тоже должна тянутся, изменив его ориентацию. Это был потрясающе простой план. Была только одно проблема. Теория Эйнштейна предсказывает, что вращение земли скручивает пространство совсем не в значительной степени. Это величина так мала, если бы мы попытались измерить высоту монетки с расстояния 100 километров. Коллеги Шиффа провели более двух лет пытаясь выяснить, как можно провести столь точное измерение. В итоге они выработали план, присоединить четыре свободно вращающихся гироскопа к телескопу направленного на далекую звезду. Если пространство искривляется, то со временем гироскопы не будут указывать на звезду, так как они попадут в воронку пространства.

Самая близкая к идеальной сфера из всех когда-либо созданных человеком — ротор гироскопа GP-B. Сфера сделана из кварцевого стекла и покрыта тонкой плёнкой сверхпроводящего ниобия. Поверхности кварца отполированы до атомарного уровня
Самая близкая к идеальной сфера из всех когда-либо созданных человеком — ротор гироскопа GP-B. Сфера сделана из кварцевого стекла и покрыта тонкой плёнкой сверхпроводящего ниобия. Поверхности кварца отполированы до атомарного уровня

В 1962 году, ученые подали на грант НАСА, попросив около миллиона долларов на проект под названием Gravity Probe B (Гравитационный зонд Б). Изначально члены команды думали, что проект займет у них около трех лет. Они были слегка оптимистичны. Команда все росла и Гравитационный зонд Б, стал одним из самых длительных экспериментов в истории.

Десятилетия за десятилетиями проходили в попытках реализовать изначальную идею. Что означало отправить в космос телескоп и построить гироскопы, которые должны были быть, одними из точнейших когда либо созданных объектов.

Проект занял почти 40 лет. На него было потрачено 750 миллионов долларов, и НАСА отказывалась от проекта 9 раз. В 2004 году произошел запуск ракетоносителя со спутником на борту. Из трех человек, которые первыми придумали этот проект с гироскопами, лишь один был жив и смог увидеть запуск Gravity Probe B в 2004 году.

Более года Гравитационный зонд был на орбите. Пока команда взволновано на земле наблюдала, пытаясь увидеть, действительно ли земля закручивает пространство. В итоге начали поступать данные, но была одна проблема. Гироскопы испытывали небольшую, незапланированную раскачку. Привести данные в порядок, стоило бы миллионы. После помощи частных инвесторов, в течении двух последующих лет проблема с данными была решена.

Было зафиксировано, что оси гироскопов смещаются почти в точности на величину, предсказанную в вычислениях Эйнштейна. Этот эксперимент предоставил самые непосредственные доказательства, из всех когда либо найденных, что пространство это нечто реальное, физическая данность, как ткань. В конце концов, если бы пространство было ничем, то нечему было бы и скручиваться.

Оценить статью:
Поделиться статьей:
Похожие статьи:
Большой адронный коллайдер, сокращённо БАК

Бозон Хиггса

Хиггс и несколько других ученых боролись с загадкой. Фундаментальные частицы вселенной содержат разную величину массы то, что мы обычно называем весом. Без массы, эти частицы никогда бы не соединились для создания знакомых нам атомов, из которых состоит весь наш окружающий мир. Но что создает массу, и почему разные частицы имеют разную массу? Сколько не пытались, никто не смог ответить на этот вопрос. Хиггс с помощью математики представил пространство иначе, как нечто похожее на океан. Частицы окунались в этот океан и набирали массу по мере движения в нем. Чем сильнее частицы пытаются прорваться через этот океан, тем больше они взаимодействуют с океаном и тем большую массу они набирают. Хиггс был убежден, что совершил великое открытие. Но когда он представил свою идею в журнал «CERN Courier», ее отклонили... Обнаружение темной энергии принесло еще один сюрприз. Идея, что вселенная содержит подобный ингредиент, на самом деле возникла на 80 лет ранее. Альберт Эйнштейн предсказал, что само пространство может вызывать силу, отталкивающую галактики друг от друга. Вскоре после создания теории относительности и теории гравитации, Эйнштейн обнаружил, что согласно математике, вселенная будет...

Подробнее
Спиральная галактика

Таинственная Темная Энергия

Наша вселенная разваливается, что то заставляет галактики все быстрее и быстрее разлетаться в стороны. Как только физики совершили это страшное открытие, они сразу начали искать объяснение. В ожидании ответа, ученые решили называть неизвестную силу темной энергией. Пока не открыли темную энергию, мы могли полностью полагаться на теорию относительности Эйнштейна. Теперь наша уверенность пошатнулась. Теория Эйнштейна не объясняет темную энергию. Ни одна существующая теория не может ее объяснить. Может быть темной энергии и вовсе не существует, а все что мы полагаем известно о вселенной – ошибочно? Что сделал Эйнштейн? Он изучил всю физику в целом, совместив самые разные области науки, и вывел свои теории. Может быть, его теории пора пересмотреть. Энергия окружает нас, мы получаем энергию от солнца, химических реакций, электричества. Мы используем энергию в наших машинах, батареях, лампах. Мы поняли, как работает энергия, и смогли полностью изменить свою жизнь. Но темная энергия, это совсем другое дело. Мы никак не можем ее использовать. Можем только признать, что понимаем в ней гораздо меньше, чем хотелось бы. Темная энергия вошла в науку внезапно, в самом конце XX века. В 1998 году молодой ученый Сол Перлмуттер задавался серьезными вопросами...

Подробнее

Комментарии