Kiedy czytasz dzisiejsze pytanie Wonder of the Day, co przychodzi ci do głowy? Czy słowa „kontinuum czasoprzestrzenne” przywodzą na myśl miecze świetlne z Gwiezdnych Wojen i statki kosmiczne ze Star Treka?
Jeśli tak, to zrozumiałe. Coś, co nazywa się „kontinuum czasoprzestrzeni” z pewnością brzmi, jakby było nie z tego świata. W rzeczywistości jest to jednak dalekie od science fiction. To teoretyczna konstrukcja naukowa, która może pomóc wyjaśnić tkankę naszego istnienia.,
idea kontinuum czasoprzestrzennego pochodzi z przełomowych prac Alberta Einsteina. W procesie opracowywania swoich specjalnych i ogólnych teorii względności Einstein badał prawa fizyki związane z prędkością światła.
Einstein doszedł do wniosku, że przestrzeń i czas, a nie oddzielne i zjawiska, są w rzeczywistości splecione w jedno kontinuum (zwane czasoprzestrzenią), które obejmuje wiele wymiarów. Więc ile wymiarów jest w kontinuum czasoprzestrzeni?,
kontinuum czasoprzestrzeni składa się z czterech wymiarów: trzech wymiarów przestrzeni (długość, szerokość i wysokość … lub góra / dół, lewo / prawo i do przodu / do tyłu, w zależności od tego, jak chcesz o nich myśleć)plus czwarty wymiar czasu. Teorie względności Einsteina zachęciły innych naukowców do zbadania związków między przestrzenią a czasem.
czy to wszystko nadal wydaje się nieco zagmatwane? Nie martw się, jeśli tak!, Kontinuum czasoprzestrzenne i teorie względności Einsteina są zaawansowanymi ideami naukowymi, które nawet naukowcy czasami mają problemy z pojęciem znaczenia i znaczenia. Nie wdając się w skomplikowane szczegóły, spójrzmy na kilka ciekawych pomysłów, które wynikają z kontinuum czasoprzestrzeni.
jednym ze sposobów wyobrażenia kontinuum czasoprzestrzennego jest myślenie o dużym kawałku tkaniny, takim jak arkusz. Einstein uświadomił sobie, że obiekty o masie, takie jak osoba lub planeta Ziemia, tworzą zniekształcenie w czasoprzestrzeni.
wyobraź sobie umieszczenie kuli do kręgli na środku prześcieradła., Obszar wokół kuli do kręgli byłby wciśnięty w dół, tworząc dołek w arkuszu. Dołki te reprezentują krzywizny w strukturze kontinuum czasoprzestrzennego. Einstein zidentyfikował te krzywe w kontinuum czasoprzestrzeni jako grawitację.
czy te krzywe są prawdziwe? Chociaż naukowcy nie mogą zobaczyć ani zmierzyć czasoprzestrzeni, byli w stanie potwierdzić pewne zjawiska przewidywane przez Einsteina. Na przykład światło powinno zginać się podczas podróżowania po masywnych obiektach., Zjawisko to, znane jako soczewkowanie grawitacyjne, zostało zaobserwowane przez astronomów, którzy używają go do badania galaktyk i gwiazd ukrytych za masywnymi obiektami.
Einstein również teoretyzował, że względna natura przestrzeni i czasu oznaczałaby, że obiekt w ruchu doświadczy czasu w wolniejszym tempie niż w spoczynku. Na ziemi poruszamy się zbyt wolno aby odnotować to zjawisko. Naukowcy potwierdzili jednak jego prawdę.
każdego dnia satelity tworzące globalny system pozycjonowania zyskują około 38 mikrosekund w porównaniu do zegarów ziemskich., Wpłynęłoby to na dokładność ich lokalizacji o kilka mil, gdyby nie wbudowane kalibracje, które utrzymują ich zegary zsynchronizowane z ziemią. Więc następnym razem, gdy użyjesz urządzenia GPS do Geocachingu, możesz powiedzieć znajomym, że informacje o Twojej lokalizacji pochodzą z tylko nieznacznie w przyszłość!