תורת היחסות הכללית: ממדע יסוד ליישומים מעשיים

תורת היחסות הכללית: ממדע יסוד ליישומים מעשיים
תורת היחסות הכללית: ממדע יסוד ליישומים מעשיים
Anonim

תורת היחסות המיוחדת והכללית היא אחד ההישגים הבולטים של המחשבה האנושית. הם נוסחו בתחילת המאה הקודמת והיו חלק מפריצת דרך אחת של האדם בהבנת טבעו של העולם הסובב. עם זאת, יש גם הבדל בולט ביניהן, המורכב מכך שהתיאוריה הראשונה, למרות שסתרה את הרעיונות הרגילים, הייתה תוצאה הגיונית של הכללה של עובדות תצפיתיות. תורת היחסות הכללית הייתה תוצר של ניסוי מחשבתי. למעשה, זה היה הישג אינטלקטואלי אמיתי של יוצרו, הפיזיקאי הגרמני אלברט איינשטיין.

תורת היחסות הכללית
תורת היחסות הכללית

אלברט איינשטיין פרסם את עבודתו, שניסחה לראשונה את תורת היחסות הכללית, ב-1915. כמו הרבה בפיסיקה המודרנית, תיאוריה זו סותרת את הרעיונות האינטואיטיביים שלנו לגבי העולם שסביבנו. ריי דינוורנו אמר: "באמת, הקפיצה האינטלקטואלית שלקחה לאיינשטיין לעבור מתורת היחסות הפרטית לתורת היחסות הכללית היא אחת הגדולות בהיסטוריה האנושית…". עצמיאיינשטיין הודה במכתב לעמית: "מעולם לא עבדתי עם מתח כזה… בהשוואה לתורת היחסות הכללית, התיאוריה המקורית היא משחק ילדים… ".

לפי תורת היחסות הפרטית, מרחב וזמן אינם ישויות עצמאיות. להיפך, הם ביטויים שונים של מרחב-זמן יחיד. הקשר בין קואורדינטות זמן ומרחב שונה עבור מסגרות ייחוס הנעות במהירויות שונות. זה, במיוחד, מוביל לעובדה ששני אירועים שנראים בו-זמנית עבור צופה אחד עשויים להתרחש בזמנים שונים עבור אחר.

עם זאת, תיאוריה זו לא הסבירה את טבעם של כוחות המשיכה. זה מה שעשתה תורת היחסות הכללית. ההנחות שלה, בנוסף ליסודות התיאוריה המיוחדת, הכילו את התזה בדבר הקשר הבלתי נפרד בין חומר למרחב-זמן. היא אומרת שכוח הכבידה נובע מעקמומיות החלל המתרחשת סביב עצמים חומריים. במילים אחרות, החומר אומר למרחב כיצד להתעקם, והמרחב אומר לחומר כיצד לנוע.

תורת היחסות המיוחדת והכללית
תורת היחסות המיוחדת והכללית

לכן, תיאוריה זו נותנת תמונה שלמה שבה המרחב-זמן יוצר את תיאטרון קיומו של החומר, ומצד שני, החומר קובע את תכונותיו.

תורת היחסות הכללית היא אבן הפינה של המדע היסודי. למרות זאת, היא זכתה בפרס נובל רק ב-1993. הוא הוענק לאסטרופיזיקאים Hulse וטיילור על הסבר הקדמה של בינאריפולסר - מערכת המורכבת משני כוכבי נויטרונים. לאחרונה, ב-2011, הוענק פרס נובל נוסף על תרומתה של תיאוריה זו לקוסמולוגיה ולהסבר על התפשטות היקום.

תורת היחסות הכללית
תורת היחסות הכללית

ולמרות שהשפעותיו זניחות על כדור הארץ ובמרחב הקרוב לכדור הארץ, יש לה יישומים מעשיים חשובים מאוד. כנראה שהחשובה שבהן היא מערכות מיקום גלובליות, כמו ה-GPS האמריקאי ו-GLONASS הרוסית. בלי לקחת בחשבון את ההשפעות של תורת היחסות, מערכות אלו יהיו לפחות בסדר גודל פחות מדויקות. אז אם יש לך טלפון GPS, תורת היחסות הכללית עובדת בשבילך.

מוּמלָץ: