Materia curbează spaţiu-timpul, iar spaţiu-timpul curbat dictează mişcarea materiei în univers. credit: LIGO/T. Pyle

Asta este ce spune Einstein: „spațiul nu are o existență independentă”. În 1916 acesta a publicat cartea „Relativitatea. Teoria specială și generală”, destinată mai degrabă publicului larg, cu o minimă prezență a matematicii. La aceasta a adus cinci completări de-a lungul timpului, sub forma unor anexe. Ultima anexă, intitulată „Relativitatea și problema spațiului” a fost adăugată în 1952, la 36 de ani, așadar, de la publicarea primei ediții și cu 3 ani înainte de moarte. Iată ce spune Einstein, în propriile cuvinte, despre (in)existența spațiului, ulterior venind noi cu unele încercări de clarificare suplimentare.


În nota care introduce a cincea ediție a cărții, Einstein menționează:
„Vreau să arăt că spațiu-timpul nu este necesarmente ceva căruia i se poate atribui o existență separată. Obiectele nu există în spațiu, ci acestea ocupă un spațiu. În acest fel conceptul de „spațiu gol” își pierde sensul”.

Anexa nr. 5 are în jur de 20 de pagini, așadar nu ne putem permite să prezentăm textul integral. Esența explicației poate fi însă redată în cuvintele fizicianului:
„Conform mecanicii clasice și teoriei speciale a relativității, spațiul (spațiu-timpul) are o existență independentă de materie și câmp. Ca să poți descrie ceea ce umple spațiul și este dependent de coordonate, atunci spațiu-timpul ori sistemul inerțial  cu proprietățile sale metrice trebuie să existe, pentru că altfel descrierea a „ceea ce umple spațiul” nu are niciun sens [...]
Pe de altă parte, conform teoriei generale a relativității, spațiul nu are o existență independentă (spre deosebire de „ceea ce umple spațiul”, care este dependent de un sistem de coordonate). [...]
Dacă ne imaginăm că este eliminat câmpul gravitațional, atunci nu rămâne niciun spațiu, ci absolut nimic. [...]
Nu există spațiu gol, cum ar fi spațiu fără câmp (gravitațional). Spațiu-timpul nu poate exista în mod independent, ci doar ca o calitate structurală a câmpului (gravitațional).”

Așadar, în alte cuvinte și în sumar, Einstein spune că ceea ce numim „spațiu” este doar o caracteristică a câmpului gravitațional din univers, că spațiul nu există în lipsa materiei și energiei care creează câmpul gravitațional. În cei 66 de ani de la scrierea anexei nr. 5 la cartea sa privind relativitatea, opinia lui Einstein nu a fost infirmată de fizicieni.


· Să încercăm o explicație mai „vizuală” a modului în care gravitația determină spațiul.

Materia și energia produc gravitația. Cum anume se întâmplă asta nu știm. Se speră că o viitoare teorie cuantică a gravitației va completa găurile lipsă în cunoaștere și vom avea o teorie a gravitației.

Conform teoriei relativităţii generalizate (care introduce şi conceptul de spaţiu-timp), gravitația este echivalentă cu o curbare a spaţiu-timpului de către materie/energie. Corpurile nu sunt atrase unele de altele, ci corpurile se mişcă în linie dreptă în spaţiu-timpul curbat de către materie/energie.

Oricărui obiect i se dictează de către forma spaţiu-timpului (determinată de gravitație) cum să se mişte în univers.

Iată un exercițiu simplu de imaginație. Să ne imaginăm o linie dreaptă trasată de fotonii emiși de un dispozitiv. Vedem în fața noastră această linie de fotoni. Dacă am introduce în proximitatea acestei linii de fotoni un corp cu o masă enormă (o gaură neagră, de exemplu), linia dreaptă își va schimba forma (nu va mai fi dreaptă). Spațiul este, așadar, modificat în moduri bizare de prezența masei și energiei, iar fotonii, în cazul nostru, urmează traseele acestui spațiu distorsionat.

 


Într-un spaţiu-timp curbat, generat de prezenţa unui obiect masiv, spaţiul se deplasează către centrul obiectului.
Obiectele „staţionare” vor urma dinamica spaţiului, deplasându-se cu acesta.



E drept, este imposibil de imaginat lipsa spațiului. Aceasta este o limită a intelectului uman. Putem imagina eliminarea a orice din spațiu, a oricărei bucăți de materie, dar nu putem gândi nimicul, nu putem reprezenta ceva nu există. Așadar, ne este imposibil să înțelegem rațional cum lipsa masei și energiei (deci a unui câmp gravitațional) va duce la dispariția spațiului. Dar Einstein nu spune că putem reprezenta mental nimicul, ci că spațiul nu există ca un „lucru”, ci este doar o consecință (o caracteristică) a existenței materiei și energiei, deci o consecință a câmpului gravitațional generat de acestea. Nu există gravitație, nu există spațiu.



Dacă unii termeni sunt neclari, puteți citi articolele noastre explicative privind natura spațiu-timpului și a gravitației:
Ce este spaţiu-timpul?
De câte ori trebuie să îndoi o foaie de hârtie pentru a construi un turn de hârtie cât tot Universul?
Ce ai vedea dacă te-ai prăbuşi într-o gaură neagră?
Accelerația unui corp într-un câmp gravitațional nu este reală
De ce nimic nu se deplasează cu o viteză mai mare decât viteza luminii?
Gravitaţia este efectul curbării spaţiu-timpului. Cum putem vizualiza mai bine mişcarea obiectelor în spaţiu-timpul curbat?
Dacă am pune unul lângă altul toţi atomii din univers, cât spaţiu ar ocupa? Cât de mare ar fi gaura neagră care s-ar crea?
Mişcarea şi repausul. Cum poţi spune dacă un corp se mişcă sau nu?
Cum funcționează mareea?   
Cum se deplasează corpurile într-un spațiu-timp curbat?




Puteți comenta folosind contul de pe site, de FB, Twitter sau Google ori ca vizitator (fără înregistrare). Pt vizitatori comentariile sunt moderate (aprobate de admin).

Loading comment... The comment will be refreshed after 00:00.
  • Comentariul tău, publicat ca Vizitator, va fi evaluat în vederea publicării. Doar utilizatorilor care au cont pe site ori face folosesc conturile de FB, Twitter ori Google li se publică în mod automat comentariile.
    army · 11:34 04.01.2021
    Nu se va intelege niciodata, pana nu vom accepta ca mintea noastra nu poate percepe TOTUL , ca spatiu, univers, sau cum vreti sa-i spuneti. cat de mare este universul? Probabil noi gresim gandindu-l ca o suprafata, ca o forma finita. Pana si nimicul trebuie sa fie intr-un univers. Si daca noi cu toata imensitatea universului vizibila sub o forma sau alta, am fi ca un mar , sau ceva, intr-o lume uriasa, si acea lume trebuie sa se afle intr-un supraunivers, si acela la randul lui intr-o alta lume si asa la infinit. Si daca presupunand spui ca aceasta alegorie se termina undeva , ca suprafata unei mese( sau spatiul in care se afla), tot! dincolo de ea , trebuie sa fie ceva. Ceea ce numeste lumea Bing bang , sau tot felul de denumiri poate este valabil pentru formarea unor sisteme de planete, dar nu cuprinde TOTUL. Logica este simpla: Nu ar putea sa se creeze ceva din NIMIC, si in NIMIC. Probabil marele Einstein s-a dus cu mintea mai departe decat restul oamenilor, poate au existat unii care au inteles mai mult ca el, dar nu au spus-o sau au fost crezuti nebuni. Tot ce spun oamenii de stiinta este valabil pt. micul nostru univers, unde traim si ce vedem. Pamantul asa cum este , este o mare minune, cu multitudinea de plante si vietuitoare, si , ar trebui sa avem grija de el. Alta planeta ca Pamantul probabil este , a fost, sunt sau vor fi in locuri ale TOT-ului, sau in momente (ca timp) foarte indepartate.
  • Comentariul tău, publicat ca Vizitator, va fi evaluat în vederea publicării. Doar utilizatorilor care au cont pe site ori face folosesc conturile de FB, Twitter ori Google li se publică în mod automat comentariile.
    T. Ov. · 14:27 05.12.2020
    Are sens, mai ales dacă luăm de bună ideea că Universul a apărut în urma unui eveniment de tip Big Bang, înainte de care spațiul și timpul nu existau. Nu e ca și cum Universul s-a extins într-un spațiu preexistent, ci, zic cărțile sfinte și neînțelese ale științei, doar energia primordială a fost la începuturi, materia și spațiu-timpul urmându-i. Poate vreo teorie a gravitației cuantice ne va lămuri cândva, asta dacă nu ne vom lovi de vreo limită de înțelegere, cum spuneți, intrinsecă omului...
Spune-ne care-i părerea ta...
caractere rămase.
Loghează-te ( Fă-ți un cont! )
ori scrie un comentariu ca „vizitator”

 



Donează prin PayPal ()


Contact
| T&C | © 2020 Scientia.ro