Hva Er Spacetime Continuum?
«Spacetime Continuum» kan høres ut som et tungt begrep, men det er ikke så vanskelig å forstå om vi bryter det ned.
«Spacetime» er bare en måte å se rom og tid som sammenvevde konsepter-to deler av samme helhet. Albert Einstein innførte begrepet da han foreslo relativitetsteorien tidlig på 1900-tallet. du kan finne alt og alle innenfor tidsrom ved hjelp av fire koordinater; de tre dimensjonene av rom (bredde, bredde og lengde) og tid. Høres komplisert, ikke sant? La oss bruke denne informasjonen til et praktisk scenario.
La oss si at du vil møte en venn. For å gjøre dette må du definere et bestemt sted og en bestemt tid til rendezvous. Planlegger å «møte opp i morgen» er ikke nok – du må angi når og hvor du ønsker å møte. Så, du vil nok si noe slikt; «la oss møte opp i morgen klokka 10:00 på Johnson’ S Park.»Denne enkle forespørselen er et eksempel på spacetime på spill ! Du kan ikke okkupere en viss plass i vårt univers uten å også okkupere en bestemt tid-dermed spacetime!
«Kontinuum» er et fancy ord som refererer til noe som fortsetter for alltid og bare opplever gradvise endringer underveis. Tenk på et gigantisk kart uten pauser, hull eller mellomrom. Dette kartet står for alt og alle i vårt univers over hvert punkt i tid at det eksisterer. Det du nettopp har tenkt er «spacetime continuum» i et nøtteskall!
du eksisterer innenfor tidsrom kontinuum, sammen med stjernene på himmelen, planetene i vårt solsystem, og hvilken enhet du bruker til å lese denne artikkelen!
Hvem Foreslo Tidsrom Kontinuum?
Som Vi tidligere nevnte, skapte Albert Einstein begrepet spacetime. Han introduserte først konseptet i hans 1905-papir «På Elektrodynamikken Til Bevegelige Kropper». De to store takeaways fra dette papiret (#1 fysikkens lover er konsistente over alle referanserammer uten akselerasjon, og #2 lysets hastighet er konstant i vakuum for alle observatører) danner grunnlaget For Einsteins Teori Om Spesiell Relativitet.
du har sannsynligvis møtt «E = mc2 «– eller» energi er lik masse ganger lysets hastighet kvadrert » – på et tidspunkt i livet ditt. Dette er masse-energi ekvivalensformelen, Hvor » E «står for «energi», » m «representerer » masse» og «c2″symboliserer» lysets hastighet kvadrert». Denne formelen betyr ganske enkelt at objekter får mer masse jo raskere de beveger seg. Så hvis et objekt nærmet seg lysets hastighet, ville massen til slutt bli uendelig – sammen med energien som kreves for å flytte den videre!
Hvordan Spiller Teorien Om Generell Relativitet Inn?
Einstein foreslo Senere Teorien Om Generell Relativitet i 1916 for å forklare hvordan tyngdekraften og massen påvirker romtidskontinuumet. Tenk deg romtid som en madrass og en planet som en bowlingkule. Hvis du plasserer bowlingkulen på toppen av madrassen, vil den bøye stoffet rundt seg selv. Hvis du plasserer en golfball ved siden av at bowling ball, vil det falle i bulk forårsaket av større objektet.
Store objekter gjør det samme med tidsrom. Jo større et objekt er, desto mer bøyer det romtid rundt seg selv, og fører andre nærliggende objekter til å bevege seg gjennom rom (og tid) mot det. Det er tyngdekraften i et nøtteskall! Jorden, for eksempel, er så massiv at den bøyer tidsrom for å holde oss på overflaten.
Er Tidsreiser Mulig?
etter århundrer med intens studie er det vitenskapelige samfunnets svar fortsatt et rungende » kanskje?»Vi må oppsummere for å forklare hvorfor. Einstein oppdaget at lysets hastighet er konstant uansett hvor raskt andre objekter beveger seg. Han lærte også at ingenting kan bevege seg raskere enn lys (uten å få uendelig masse). Så tenk på dette; to personer som beveger seg med forskjellige hastigheter, vil se lys reise i nøyaktig samme hastighet. Dette vil faktisk føre til at disse personene opplever tid annerledes, så umulig som det kan høres ut.
du ser, tiden vil avta når et raskt bevegelige objekt sammenlignes med et annet, ikke-så-raskt bevegelige objekt. Dette unike fenomenet kalles tidsutvidelse. Flere store filmer (Som X-Men: Days Of Future Past og Interstellar) viser tidsdilatasjon i aksjon! Videre, hvis en person skulle gå ombord på et romskip og reise med halv lysets hastighet, ville de alder mye langsommere enn en annen person tilbake på Jorden!
selv lavere hastigheter kan skape denne effekten. Forskere brukte spesielle klokker for å fastslå at en satellitt som kretser Jorden, fikk 38 mikrosekunder hver dag. Satellitten gikk gjennom tiden bare litt tregere enn forskerne på Jorden, noe som støtter ideen om at objekter beveger seg gjennom tid og rom i forhold til hverandre.
Mange forskere er enige om at tidsutvidelse er den eneste mulige form for tidsreise. Einsteins Relativitetsteori inkluderer imidlertid ormhull, eller direkte passasjer mellom separate punkter i tidsrom. Raskere enn lysreise kan være umulig i konvensjonell forstand, men et ormhull mellom to punkter i tidsrom ville la et objekt bevege Seg fra A til B øyeblikkelig! Wormholes er for tiden en abstrakt ide, men forskere kan finne ut hvordan man bruker dem en dag.
Hvor Vi Får Spacetime Feil
Det er Noen ting Som Einsteins Relativitetsteori og vår nåværende kunnskap om spacetime-kontinuumet ikke kan forklare. På atomnivå, for eksempel, beveger partikler ikke alltid slik de burde i henhold til relativitet. På samme måte forstår vi ikke hva som skjer med saken når det faller inn i Et Svart Hull – en region med rom som har nesten uendelig tetthet. Nye ideer som strengteori forsøker å få relativitet til å fungere i disse situasjonene, mens begrepet faserom antyder at hele romtidskontinuumet kan være relativt!
Nysgjerrige sinn hjalp oss med å utvikle vår nåværende forståelse av romtidskontinuumet. Vi har tro på at dagens misforståelser vil bane vei for morgendagens svar. Men vent ikke på en annen teoretisk fysiker for å presse konvolutten. Fortsett å lære om vårt univers og personlig bidra til vitenskapelig diskurs!