النسبية العامة: من العلوم الأساسية إلى التطبيقات العملية

النسبية العامة: من العلوم الأساسية إلى التطبيقات العملية
النسبية العامة: من العلوم الأساسية إلى التطبيقات العملية
Anonim

النسبية الخاصة والعامة من أبرز إنجازات الفكر الإنساني. تمت صياغتها في بداية القرن الماضي وكانت جزءًا من اختراق فردي للإنسان في فهم طبيعة العالم المحيط. ومع ذلك ، هناك أيضًا اختلاف مذهل بينهما ، والذي يتمثل في حقيقة أن النظرية الأولى ، على الرغم من تناقضها مع الأفكار المعتادة ، كانت نتيجة منطقية لتعميم حقائق المراقبة. كانت النظرية العامة للنسبية نتاج تجربة فكرية. في الواقع ، لقد كان عملاً فكريًا حقيقيًا لمبدعه ، الفيزيائي الألماني ألبرت أينشتاين.

النظرية النسبية العامة
النظرية النسبية العامة

نشر ألبرت أينشتاين عمله ، الذي صاغ لأول مرة النظرية العامة للنسبية ، في عام 1915. مثل الكثير في الفيزياء الحديثة ، تتعارض هذه النظرية مع أفكارنا البديهية حول العالم من حولنا. قال راي دينفيرنو: "حقًا ، القفزة الفكرية التي اتخذها أينشتاين للانتقال من النسبية الخاصة إلى النسبية العامة هي واحدة من أعظم القفزات في تاريخ البشرية …". نفسياعترف أينشتاين في رسالة إلى زميله: "لم أعمل أبدًا مع مثل هذا التوتر … مقارنة بالنظرية العامة للنسبية ، فإن النظرية الأصلية هي لعبة أطفال …".

وفقًا للنسبية الخاصة ، المكان والزمان ليسا كيانات مستقلة. على العكس من ذلك ، فهي مظاهر مختلفة لمكان-زمان واحد. تختلف العلاقة بين إحداثيات الزمان والمكان باختلاف الإطارات المرجعية التي تتحرك بسرعات مختلفة. هذا ، على وجه الخصوص ، يؤدي إلى حقيقة أن حدثين يبدو أنهما متزامنين لمراقب واحد قد يحدث في أوقات مختلفة لآخر.

لكن هذه النظرية لم تفسر طبيعة قوى الجذب. هذا ما فعلته النظرية النسبية العامة. احتوت افتراضاته ، بالإضافة إلى أسس النظرية الخاصة ، على أطروحة العلاقة التي لا تنفصم بين المادة والمكان والزمان. وتقول إن قوة الجاذبية ترجع إلى انحناء الفضاء الذي يحدث حول الأجسام المادية. بعبارة أخرى ، المادة تخبر الفضاء كيف ينحني ، ويخبر الفضاء المادة كيف تتحرك.

النسبية الخاصة والعامة
النسبية الخاصة والعامة

وهكذا ، تعطي هذه النظرية صورة كاملة يشكل فيها الزمكان مسرحًا لوجود المادة ، ومن ناحية أخرى ، تحدد المادة خصائصها.

النسبية العامة هي حجر الزاوية في العلوم الأساسية. على الرغم من ذلك ، حصلت على جائزة نوبل فقط في عام 1993. تم منحه إلى الفيزيائيين الفلكيين هولس وتايلور لشرح مقدمة ثنائيالنجم النابض - نظام يتكون من نجمين نيوترونيين. في الآونة الأخيرة ، في عام 2011 ، مُنحت جائزة نوبل أخرى لمساهمة هذه النظرية في علم الكونيات وشرح توسع الكون.

مسلمات النسبية العامة
مسلمات النسبية العامة

وعلى الرغم من أن تأثيراته لا تذكر على الأرض وفي الفضاء القريب من الأرض ، إلا أنه يحتوي على تطبيقات عملية مهمة للغاية. ربما يكون أهمها أنظمة تحديد المواقع العالمية ، مثل GPS الأمريكي و GLONASS الروسي. بدون مراعاة تأثيرات نظرية النسبية ، ستكون هذه الأنظمة أقل دقة بترتيب من حيث الحجم. لذلك إذا كان لديك هاتف GPS ، فإن النسبية العامة تناسبك

موصى به: