Prostor-vreme

U teoriji relativnosti, prostor–vrijeme je prostor koji se uz tri prostorne koordinate opisuje i četvrtom koordinatom razmjernom vremenu.[1] Dok ono što se mjeri kao prostor i kao vrijeme ovisi o gibanju promatrača i za različite je opažače različito, prostor–vrijeme svakomu je isto.[1]

Zakrivljenost prostor-vremena

U klasičnome, Newtonovu pogledu na svijet, prostor i vrijeme su apsolutni, vječni i nepromjenjivi, potpuno neovisni jedno o drugomu.[1] Međutim, 1905. godine Albert Ajnštajn je zasnovao svoj rad o specijalnoj relativnosti na dva postulata:

  1. zakoni fizike su invarijantni (identični) u svim inercijalnim sistemima (tj. neubrzavajućim u odnosu na referentno telo);
  2. brzina svetlosti u vakuumu ista je za sve posmatrače, bez obzira na kretanje izvora svetlosti.

Logična posledica ovih postulata je nerazdvojnost četiri dimenzije prostora i vremena, koje su do tada smatrane nezavisnim. Pojavljuju se mnoge kontraintuitivne posledice: pored nezavisnosti od kretanja izvora svetlosti, brzina svetlosti ima istu brzinu bez obzira na referentni okvir u kome se meri; rastojanja se menjaju kada se mere u različitim inercijalnim referentnim okvirima i linearna aditivnost brzina više ne važi.[2]

Ajnštajova teorija predstavljala je napredak u odnosu na Lorencovu teoriju o elektromagnetnim fenomenima iz 1904. godine i Poenkareovu teoriju elektrodinamike. Iako su te teorije uključivale jednačine identične onima koje je Ajnštajn uveo (tj. Lorencovu transformaciju), one su u suštini ad hoc modeli predloženi za objašnjavanje rezultata eksperimenata - uključujući poznati Majkelson-Morlijev eksperiment - koji su bili izuzetno teški za uklapanje u postojeće paradigme.

Godine 1908. Herman Minkovski, nekadašnji profesor matematike mladog Ajnštajna u Cirihu - predstavio je geometrijsku interpretaciju specijalne relativnosti koja je spojila vreme i tri prostorne dimenzije prostora u jedinstveni četvorodimenzionalni kontinuum, sada poznat kao prostor Minkovskog. Ključna karakteristika ovog tumačenja je formalna definicija intervala prostor-vreme. Iako se mere razdaljine i vremena između događaja razlikuju od mera napravljenih u različitim referentnim okvirima, interval prostor-vreme je nezavisan od inercijalnog referentnog okvira u kojem su merenja napravljena.

Geometrijska interpretacija relativnosti Minkovskog bila je bitna za Anštajnov razvoj opšte teorije relativnosti 1915. godine, gde je pokazao kako masa i energija zakrivljuju ravno prostor-vreme.[3] Dijagrami Minkowskog mogu se koristiti za vizualizaciju relativističkih efekata.

IzvoriUredi

  1. 1,0 1,1 1,2 prostor–vrijeme, [1] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2019.
  2. "Albert Einstein on space-time". Encyclopedia Britannica (in English). Pristupljeno 2018-08-21. 
  3. Diccionario Akal de filosofa̕. Audi, Robert, 1941-, Marraud, Huberto,, Alonso, Enrique,. Madrid, Espana: Akal Ediciones. 2004. ISBN 9788446026006. OCLC 643557942. https://www.worldcat.org/oclc/643557942. 

Vidi jošUredi