Hvad er den generelle teori -relativitet?

Generel relativitet:En forenklet forklaring

Einsteins generelle relativitet er en teori om tyngdekraft Det revolutionerede vores forståelse af universet. Det siger, at tyngdekraften ikke er en kraft, men snarere en krumning af rumtid forårsaget af tilstedeværelsen af ​​masse og energi. Her er en sammenbrud:

1. Rumtid: Forestil dig et fladt ark. Dette repræsenterer rumtid, universets stof, der kombinerer rum og tid til en enkelt enhed.

2. Masse og energi: Placer en tung genstand (som en bowlingkugle) på arket. Dette objekt bøjer arket og skaber en "brønd" eller "dypp" i stoffet.

3. Tyngdekraft som krumning: Kurvaturen forårsaget af objektet er det, vi oplever som tyngdekraft. Objekter i nærheden af ​​det tunge objekt påvirkes af krumningen og bevæger sig mod det som om han trukkes af en styrke. Dette er grunden til, at æbler falder til jorden, og planeter kredsede stjerner.

Nøglekoncepter:

* ækvivalensprincip: Einstein indså, at tyngdekraft og acceleration ikke kan skelnes. Dette betyder, at hvis du er i en lukket kasse, kan du ikke se, om du bliver trukket ned af tyngdekraften, eller om boksen accelererer opad.

* gravitationslinse: Massive genstande kan bøje lys, hvilket får det til at krumme omkring dem. Denne "bøjning" af lys kan skabe flere billeder af det samme objekt.

* tidsudvidelse: Tiden bremser i regioner med stærk tyngdekraft. Dette betyder, at et ur i nærheden af ​​et massivt objekt løber langsommere end et ur langt væk fra det.

Betydning:

Generel relativitet har haft en dybtgående indflydelse på vores forståelse af universet:

* sorte huller: Den forudsagde eksistensen af ​​sorte huller, utroligt tætte genstande med så stærk tyngdekraft, at ikke engang lys kan undslippe.

* Udvidelse af universet: Det gav en ramme for at forstå det ekspanderende univers og Big Bang -teorien.

* GPS -satellitter: Generel relativitet skal tages i betragtning for nøjagtig GPS -navigation.

Udfordringer og begrænsninger:

* kvantetyngdekraft: Generel relativitet er ikke fuldt ud i overensstemmelse med kvantemekanik, der styrer opførelsen af ​​meget små objekter.

* mørkt stof og mørk energi: Generel relativitet alene kan ikke forklare den accelererede udvidelse af universet og eksistensen af ​​mørkt stof.

I det væsentlige erstattede generel relativitet begrebet tyngdekraften som en styrke med begrebet rumtids krumning, hvilket gav en dybere og mere elegant forklaring på universets arbejde.