Wat Is het Ruimtetijdcontinuüm?
“ruimtetijd continuüm” klinkt misschien als een zware term, maar het is niet te moeilijk te begrijpen als we breken het naar beneden.
“ruimtetijd” is slechts een manier om ruimte en tijd te zien als met elkaar verweven Concepten – twee delen van hetzelfde geheel. Albert Einstein bedacht de term toen hij begin 1900 de relativiteitstheorie voorstelde. je kunt alles en iedereen vinden binnen de ruimtetijd met behulp van vier coördinaten; de drie dimensies van ruimte (breedte, breedte en lengte) en tijd. Klinkt ingewikkeld, toch? Laten we deze informatie toepassen op een praktisch scenario.
stel dat je een vriend wilt ontmoeten. Om dit te doen, moet u een specifieke locatie en een specifieke tijd om rendez-vous te definiëren. Plannen om “meet Up tomorrow” is niet genoeg – je zou nodig hebben om aan te geven wanneer en waar u wilt ontmoeten. Je zou waarschijnlijk zoiets zeggen: “Laten we elkaar morgen om 10: 00 uur ontmoeten in Johnson’ s Park.”Dit eenvoudige verzoek is een voorbeeld van ruimtetijd in het spel! Je kunt een bepaalde ruimte in ons universum niet bezetten zonder ook een specifieke tijd te bezetten-vandaar de ruimtetijd!
“Continuum” is een fancy woord dat verwijst naar iets dat eeuwig doorgaat en alleen geleidelijke veranderingen ervaart. Denk aan een gigantische kaart zonder onderbrekingen, gaten of lege ruimtes. Deze kaart verklaart alles en iedereen in ons universum op elk punt in de tijd dat het bestaat. Wat je je zojuist hebt voorgesteld is het “ruimtetijd continuüm” in een notendop!
u bevindt zich in het ruimtetijdcontinuüm, naast de sterren aan de hemel, de planeten in ons zonnestelsel, en welk apparaat u ook gebruikt om dit artikel te lezen!
wie stelde het Ruimtetijdcontinuüm voor?
zoals we eerder vermeldden, bedacht Albert Einstein de term ruimtetijd. Hij introduceerde het concept voor het eerst in zijn paper “On the Electrodynamics of Moving Bodies”uit 1905. De twee grote afhaalpunten uit dit artikel (#1 de wetten van de fysica zijn consistent over alle referentiekaders zonder versnelling, en #2 de lichtsnelheid is constant in een vacuüm voor alle waarnemers) vormen de basis van Einsteins theorie van de speciale relativiteitstheorie.
u hebt waarschijnlijk “E = mc2″– of “energie is gelijk aan massa maal de snelheid van het licht in het kwadraat” – op een bepaald punt in uw leven ontmoet. Dit is de massa-energie equivalentie formule, waar ” E “staat voor” energie”,” m “staat voor” massa”, en” c2 “symboliseert de”snelheid van het licht kwadraat”. Deze formule betekent gewoon dat objecten meer massa krijgen hoe sneller ze bewegen. Dus als een object De snelheid van het licht benadert, zou zijn massa uiteindelijk oneindig worden – samen met de energie die nodig is om het verder te bewegen!
hoe speelt de theorie van de algemene relativiteitstheorie een rol?Einstein stelde later in 1916 de theorie van de Algemene Relativiteitstheorie voor om uit te leggen hoe zwaartekracht en massa het ruimtetijdcontinuüm beïnvloeden. Stel je ruimtetijd voor als een matras en een planeet als een bowlingbal. Als u de bowlingbal op de top van de matras plaatst, zal het de stof rond zichzelf krommen. Als u een golfbal naast die bowlingbal plaatst, zal deze in de deuk vallen die wordt veroorzaakt door het grotere object.
enorme objecten doen hetzelfde met de ruimtetijd. Hoe groter een object is, hoe meer het de ruimtetijd om zich heen buigt, waardoor andere nabije objecten zich door ruimte (en tijd) naar hem toe bewegen. Dat is zwaartekracht in een notendop! De aarde is bijvoorbeeld zo massief dat hij de ruimtetijd buigt om ons op zijn oppervlak te houden.
Is Tijdreizen Mogelijk?
na eeuwen van intensieve studie is het antwoord van de wetenschappelijke gemeenschap nog steeds een klinkende ” misschien?”We zullen moeten samenvatten om uit te leggen waarom. Einstein ontdekte dat de lichtsnelheid constant is, ongeacht hoe snel andere objecten bewegen. Hij leerde ook dat niets sneller kan bewegen dan licht (zonder oneindige massa). Dus, overweeg dit; twee mensen die met verschillende snelheden bewegen zullen licht met exact dezelfde snelheid zien reizen. Dit zal er eigenlijk toe leiden dat deze individuen om de tijd anders te ervaren, zo onmogelijk als dat zou kunnen klinken.
u ziet, de tijd zal vertragen wanneer een snel bewegend object wordt vergeleken met een ander, niet zo snel bewegend object. Dit unieke fenomeen wordt tijddilatatie genoemd. Verschillende grote films (zoals X-Men: Days of Future Past en interstellaire) tonen tijdversnelling in actie! Bovendien, als een persoon aan boord van een ruimteschip zou gaan en met de helft van de lichtsnelheid zou reizen, zouden ze veel langzamer verouderen dan een andere persoon op aarde!
zelfs lagere snelheden kunnen dit effect veroorzaken. Wetenschappers gebruikten speciale klokken om te bepalen dat een satelliet rond de aarde 38 microseconden elke dag. De satelliet ging net iets langzamer door de tijd dan de wetenschappers op aarde, wat het idee ondersteunt dat objecten door tijd en ruimte bewegen ten opzichte van elkaar.
veel wetenschappers zijn het erover eens dat tijdverwijding de enige haalbare vorm van tijdreizen is. Einsteins relativiteitstheorie omvat echter wel wormgaten, of directe passages tussen afzonderlijke punten in de ruimtetijd. Sneller dan licht reizen is misschien onmogelijk in de conventionele zin, maar een wormgat tussen twee punten in ruimtetijd zou een object onmiddellijk van A naar B laten bewegen! Wormgaten zijn momenteel een abstract idee, maar wetenschappers kunnen erachter komen hoe ze te gebruiken op een dag.
waar we de ruimtetijd verkeerd hebben
zijn er een paar dingen die Einsteins relativiteitstheorie en onze huidige kennis van het ruimtetijdcontinuüm niet kunnen verklaren. Op atomair niveau bewegen deeltjes bijvoorbeeld niet altijd zoals ze zouden moeten volgens de relativiteit. Evenzo begrijpen we niet wat er gebeurt met materie als het in een zwart gat valt – een gebied in de ruimte dat vrijwel oneindige dichtheid heeft. Nieuwe ideeën zoals de snaartheorie proberen relativiteit in deze situaties te laten werken, terwijl het concept van faseruimte suggereert dat het gehele ruimtetijdcontinuüm relatief zou kunnen zijn! Leergierige geesten hielpen ons ons huidige begrip van het ruimtetijdcontinuüm te ontwikkelen. Wij geloven dat de misvattingen van vandaag de weg zullen effenen voor de antwoorden van morgen. Maar wacht niet op een andere theoretisch natuurkundige om de grens te verleggen. Blijf leren over ons universum en draag persoonlijk bij aan wetenschappelijk discours!