Thuyết tương đối tổng quát


Einstein trong chống làm việc tận nhà riêng làm việc Berlin, 1916

Đây là 1 trong những công trình ông đang thai nghén gần mười năm, khó khăn hơn hẳn tất cả phần đa công trình xây dựng khác trước đó: “Ông hoàn toàn ngạc nhiên được tôi sẽ nên lầm than cầm như thế nào nlỗi một thương hiệu ngớ ngẩn dốt về toán học cho đến khi tôi cập được bến này” - nhỏng Einstein viết cho một đồng nghiệp.

Bạn đang xem: Thuyết tương đối tổng quát

Ý tưởng bí quyết mạng của Einstein là quan niệm ma lực nlỗi độ cong của không gian cùng thời hạn. Trái apple của Newton rơi xuống khu đất không hẳn vị bị Trái đất hút ít, mà vày theo ngữ điệu new của tương đối rộng lớn, khối lượng Trái khu đất đã làm cong không gian bao phủ nó, tạo ra một vùng trũng khiến cho những thiết bị bên cạnh đó bị “rơi” xuống chđọng chưa hẳn bởi vì lực hút ít.

Giống nhỏng lúc ta đặt một quả cầu nặng trĩu lên một cái nệm mút ít, trọng lượng của chính nó sẽ làm miếng mút ít cong đi và tạo thành một vùng trũng, các đồ dùng nghỉ ngơi sát sẽ ảnh hưởng rơi vào tình thế kia.

Newton đang biết bản thân bất lực ko lý giải được “công dụng ma quái quỷ từ xa” của định luật cuốn hút tỉ lệ thành phần nghịch cùng với bình phương thơm khoảng cách (F = GMm/r2): “Tôi mang lại nay đã phân tích và lý giải các hiện tượng kỳ lạ của các thiên thể cùng các hoạt động của biển lớn bằng trọng tải, nhưng tôi chưa lúc nào đưa ra nguyên ổn nhân của lực này cả”. Với tương đối rộng, Einstein vừa lời giải điều huyền bí bên trên, vừa tiến hành di thư trong phòng toán thù học tập Riemann nửa cố gắng kỷ trước: hình học chính là lực.

“Ý tưởng phấn kích tuyệt nhất đời tôi”

Chìa khóa để phi vào tương đối rộng lớn là quan tiền gần kề của ông - nghiên cứu ý tưởng phát minh - là: “Đối với cùng 1 người xem rơi thoải mái từ căn hộ thì trong những lúc rơi không tồn tại trọng trường”. Anh rơi với tốc độ và không hề cảm thấy lực hút ít của Trái khu đất, Có nghĩa là ma lực tương đương với gia tốc. Như vậy được Gọi là nguyên tắc tương tự. Ý tưởng này của ông năm 1907 trong những lúc ngồi thao tác làm việc sinh sống Sngơi nghỉ Sáng chế Thụy Sĩ được ông coi là “ý tưởng vui mắt độc nhất đời tôi”.

Quyển sách Tngày tiết kha khá thuôn với rộng viết mang lại đại chúng của Einstein reviews đầu năm mới 1917 tức thì được dịch sang giờ Anh (1920), giờ Pháp (1921), giờ Ý (1921), giờ Nhật (1921)... Bản giờ đồng hồ Việt lần đầu tiên được xuất bản năm 2014 - sau cuộc “lệch giờ đồng hồ trăm năm”, với lần thiết bị nhị vào tháng 10-2015.

Einstein viết vào lời nói đầu: “Cuốn sách nhỏ này mong ước truyền đạt một sự đọc biết thấu đáo nhỏng có thể về triết lý tương đối tới các độc giả nhưng mà, xuất phát điểm từ một cách nhìn triết học với công nghệ bao quát, tất cả côn trùng quan tâm cho lý thuyết dẫu vậy không nắm rõ chính sách toán học tập của ngành đồ lý lý thuyết”, và kết luận: “Hi vọng cuốn sách đưa về mang lại ai đó đầy đủ giờ phút nhộn nhịp của việc gợi mở”.

Không gồm sảnh khấu sẵn mang lại diễn viên

Nhà thiết bị lý Mỹ Richard Feynman diễn tả đúng mực hơn: “Ở đâu với lúc như thế nào cơ mà phần nhiều tiên đoán của Einstein trầm trồ khác cùng với tiên đoán thù cùng với đều phát minh cơ học tập Newton thì tự nhiên chọn chiếc của Einstein”. Đó là trường thích hợp của sao Mercury tuyệt sao Tdiệt, là sao tại đoạn ngay sát Mặt trời duy nhất trong Thái dương hệ, gồm một hoạt động kỳ cục cơ mà thuyết hấp dẫn Newton không lý giải được trọn vẹn. Quỹ đạo elip của nó ko khnghiền bí mật cơ mà xoay tròn, điểm ngay sát Mặt ttránh nhất (cận nhật) của chính nó tảo cùng chuyển đổi mỗi năm, lệch đi 43 độ cung trong 100 năm, nhỏng nhà kỹ thuật Pháp Jean Le Verrier quan cạnh bên nửa nỗ lực kỷ trước đó.

Hiện tượng này ni được tmáu tương đối rộng giải quyết một cách hoàn hảo và tuyệt vời nhất. khi Einstein tính toán thù thấy điều ấy, ông hạnh phúc bất tỉnh nhân sự nkhiến cùng tin tưởng mãnh liệt vào sức khỏe của tmáu này. Einstein viết: “Ai thật sự đọc tngày tiết tương đối rộng lớn rồi thì tất yêu thoát khỏi sự hấp dẫn của nó”.

Không gian với thời gian không phải là loại sân khấu thắt chặt và cố định cùng gồm sẵn đến thứ hóa học, cơ mà chúng cùng mãi sau giỏi thuộc vươn lên là đi với trang bị hóa học. Hãy nhìn một nháng cùng đừng run sợ phương trình trường lôi cuốn cơ bản vào tương đối rộng lớn nhưng đôi lúc tín đồ ta thấy bên trên những chiếc áo T-shirt của sinch viên sinh sống các campus ĐH Mỹ:

Pmùi hương trình trường thu hút chủ quản trong kha khá rộng

Vế trái là cấu tạo toán học của không thời gian, mô tả ko - thời gian bị biến dạng cố gắng làm sao (theo ngôn ngữ những tensơ của hình học tập Riemann) bởi trọng lượng, cùng vế phải là trang bị chất tuyệt tích điện. Einstein diễn đạt điều này: “Lý thuyết... giống như một thành tháp, nhưng mà một chái (wing) được thiết kế bởi cẩm thạch tinh vi (vế trái của phương trình) cơ mà chái cơ được làm bằng loại mộc tầm thường (vế phải)”. Nói cách khác, gỗ vụn vẫn biến thành lâu đài cẩm thạch.

Xem thêm: Top 10 Mẫu Xe Máy Đẹp Nhất Hiện Nay Hot Nhất 2021

Cũng tự pmùi hương trình bên trên ta thấy ngay lập tức điều danh tiếng cơ mà Einstein đang phát biểu: Nếu toàn bộ thiết bị hóa học bặt tăm thì không - thời hạn cũng biến mất theo. Không gồm Sảnh khấu sẵn mang đến diễn viên như vào thuyết Newton.

Tngày tiết kha khá rộng còn một trong những hệ quả khôn xiết thú vui, nlỗi thời hạn bị lắng dịu trên một trọng ngôi trường to hơn, nhấn thức dẫn đến sự Thành lập và hoạt động của hệ thống xác định thế giới GPS; hay sự chứng minh một nguyên tắc mà lại Galilei đã mày mò 300 năm trước: trong chân ko, những đồ gia dụng rơi gần như với gia tốc đồng nhất, bất kể cân nặng nhỏ tuổi, to của chúng. Nguyên lý này cũng chính là nguyên lý tương tự.

Năm 1971, phi hành gia David Scott của phi thuyền Apollo 15 vẫn thực hiện nghiên cứu thú vị này bên trên Mặt trăng là khu vực không tồn tại lực cản ko khí: ông buông đồng thời và ở thuộc chiều cao dòng búa cùng dòng lông thì thấy chúng rơi xuống phương diện đất cùng lúc! Galilei nói rằng ông cũng đã tiến hành nó tại tháp nghiêng Pisa. Chắc chắn ông chỉ làm “gedankenexperiment” (thí nghiệm ý tưởng) nhưng với một trực giác tài năng cùng dựa trên suy luận ngắn gọn xúc tích.

Minh họa Mặt ttránh làm cho cong ánh sáng. Vị trí thiệt của sao

Tmáu kha khá rộng lớn còn đề xuất Chịu đựng sự kiểm soát liên tục về độ lệch ánh nắng tại Mỹ một thời hạn lâu năm cho đến khi được công nhận thoáng rộng vào cuối những năm 19trăng tròn. Trong cuộc kiểm soát, suýt nữa cái brand name Côn Đảo của toàn quốc cũng bước vào lịch sử hào hùng. Năm 1929, một đoàn công nghệ gia Pháp sẽ đáp thứ cất cánh mang đến Côn Đảo để làm đo lường độ lệch tia nắng vào lúc nhật thực toàn phần. Nhưng không may, khí hậu xấu đề xuất dự tính bất thành.

Tmáu kha khá rộng góp những đơn vị thứ lý đọc sự hình thành và tiến hóa của dải ngân hà, sự “Tạo thiên lập địa” - Creation - Big Bang, hiện tượng lỗ Black, sóng thu hút. Các công ty đồ vật lý (Arno Penzias cùng Robert Wilson) đang quan liêu gần kề được bức xạ nền (cosmic microwave sầu background radiation, CMB) làm việc dạng sóng năng lượng điện từ bỏ của thiên hà từ bỏ thời điểm năm vật dụng 380.000 là một trong dạng tàn tích của Big Bang.

Người ta tin tưởng rằng cùng với những vật dụng cao cấp, sóng lôi cuốn ban sơ, hệ quả những chấn cồn của sự lạm phát ra mắt vào thời gian 10-35 giây sau Big Bang, nhỏng tiên đân oán của tmáu tương đối rộng lớn, truyền đi dọc từ tấm thảm của không-thời gian rất có thể tra cứu thấy Một trong những năm tới.

“Vật chất sẽ bảo không - thời hạn cong gắng nào (nlỗi sảnh golf), cùng không khí cong bảo đến thiết bị chất (banh golf) biết đề nghị hoạt động cụ nào” (John Wheeler). (Courtesy of Hanoch Gutfreund & Jürgene Renn, The Road khổng lồ Relativity)

Một trăm năm vừa qua, tmáu tương đối rộng đã thừa qua phần nhiều phxay test với tại vị. Nhưng so với Einstein, bạn dạng giao hưởng tác phẩm đời ông còn dang dngơi nghỉ.

Ông để ra 30 năm cuối đời nhằm tra cứu sự thống độc nhất vô nhị tmáu tương đối rộng lớn và tmáu điện trường đoản cú vào một trận đánh đấu cô đơn và tuyệt vọng. Rồi phần đông thập kỷ vào cuối thế kỷ đôi mươi, tức ít ngày sau Khi ông mất, các đơn vị đồ lý định hướng và toán thù học thế giới lại thường xuyên các bước dang dngơi nghỉ của ông, đi kiếm sự thống nhất của tmáu kha khá rộng cùng cơ học tập lượng tử là hai trụ cột của thiết bị lý học nhân loại dẫu vậy lại đứng thừa cách nhau, một thuyết trị chính vì vậy giới vô cùng lớn, còn tmáu tê trái đất hết sức nhỏ.

Những cố gắng nỗ lực thống duy nhất này sẽ dẫn tới sự Thành lập của tương đối nhiều ý tưởng vô cùng táo Apple bạo với độc đáo với những cái thương hiệu như thu hút lượng tử, tngày tiết khôn xiết dây giỏi tmáu M, nguyên tắc toàn hình ảnh để nói một số tên. Vượt lên tương đối rộng, bạn ta cũng hỏi thực chất của không khí là gì? Nó có nhẵn nhỏng chúng ta hiện thời quan niệm tốt không?

Sau 100 năm, những đơn vị vận động tngày tiết tương đối rộng lớn cùng thiên vnạp năng lượng học tập thực nghiệm sẽ mang về một khối lượng béo tốt bệnh cứ đọng và phép tắc toán học tập chưa từng có, hé mtại một “cosmic landscape” rộng lớn nhằm khám phá trong nỗ lực kỷ 21. Lý tngày tiết với thực hành luôn khớp cùng nhau. Có thể nói, không tồn tại gì trong ngoài hành tinh học có ý nghĩa trừ khi được đặt dưới tia nắng của tmáu tương đối rộng.

Einstein vẫn là ngọn gàng đèn biển văng mạng, sừng sững thân không khí nhằm truyền cảm xúc cho những rứa hệ tiếp nối.■