Albert Einstein általános relativitáselmélete

Albert Einstein

Általános relativitáselmélet

Noha Einstein megváltoztatta a modern fizika arcát a Speciális relativitásról szóló 1905-ös tanulmányának kiadásával, nem volt megelégedve az elmélettel. Általánosabb elméletet akart felépíteni, amely magában foglalja és megmagyarázza a gravitációt.


Albert Einstein 1921-ben
Forrás: fizikai Nobel-díj fénykép
A zuhanó ember

Einstein egyik első gondolatkísérlete a témában egy eső embert érintett. Rájött, hogy a szabadesésbe eső ember nem fogja érezni a saját súlyát. Ha az illető zuhanás közben egy zárt kamrában tartózkodik, akkor ugyanolyan élményben lesz része, mint aki súlytalanul lebeg a világűrben (legalábbis addig, amíg a földre nem ér). Ez Einstein számára azt jelentette, hogy a gravitáció nem létezett a megfigyelő számára.

Az egyenértékűség elve

Einstein „zuhanó ember” gondolatkísérletével fejlesztette ki az ekvivalencia elvét. Ez az elv azt mondta, hogy a gravitáció és a gyorsulás hatásait ugyanaz a szerkezet hozta létre. Ötleteit a. Által kiadott 1907 - es cikk végén tette közzéA radioaktivitás és az elektronika évkönyve. Bár még több évbe telne, az ekvivalencia-elv koncepciója fontos lépésként szolgálna az általános relativitáselmélet felé vezető úton.

Korai előrejelzések

Az ekvivalencia-elv mellett az Einstein felhasználta ezt az ötletet néhány fontos valós előrejelzésre. Először megmutatta, hogy az órák valóban lassabban futnak, minél intenzívebb a gravitációs mező. Más szavakkal, a Jupiter órái lassabban futnának, mint a Földön. Ezt ma gravitációs idő dilatációnak nevezik. Einstein azt is megjósolta, hogy a gravitáció meggörbíti a fényt, ezt az előrejelzést kísérletekkel bizonyítani lehet.


Ez a kép Einstein egyik gondolati kísérletét mutatja be
ahol egy gyorsuló rakétában a földre zuhanó labdát hasonlítja össze
(balra) és egyet a Földön (jobbra).
A hatás mindkét helyzetben azonos.

Forrás: Markus Poessel (Mapos), CC BY-SA 3.0,
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4381205


Stratégiák

A következő néhány évben Einstein az általános relativitáselmélet megoldására törekedett, két különböző stratégia segítségével: matematikai stratégia és fizikai stratégia. A matematikai megoldással kapcsolatos 1912-es korai próbálkozásai aZürich Notebook. Einstein azonban egy év után felhagyott a matematikai stratégiával, úgy érezve, hogy végső egyenletei nem felelnek meg a szükséges feltételeknek. Ezután erőfeszítéseit teljesen a fizikai stratégia felé fordította, és kiadott egy papírt, amely atervezésa témában.

A siker és az általános relativitáselmélet

Einstein csak kissé volt elégedett atervezéspapír és 1915-re rájött, hogy atervezéselmélet hibás volt. Mindig kitartóan Einstein visszatért a matematikai stratégiához. 1915 végére Einstein elkezdett olyan egyenleteket alkotni, amelyek megmagyarázzák az általános relativitáselmélet gondolatát. Első nagy sikere akkor következett be, amikor sikeresen kiszámította a Merkúr pályájának elmozdulásához szükséges helyes eredményeket. Ezt az eseményt Einstein életének egyik legizgalmasabb napjának nevezik. Évek óta tartó kemény munka eredménye volt. Ezután finomította egyenleteit, és a Porosz Akadémián tartott előadásában „A gravitáció mezőegyenletei. ” Einstein az általános relativitáselméletét karrierjének megkoronázásának tekintené.

Einstein új egyenletei nem voltak olyan egyszerűek, mint korábbi E = mc-je^kettő, de ugyanolyan mélyek voltak. Einstein terepi egyenletei közül a leghíresebb a következőképpen néz ki: Napfogyatkozás és kísérleti ellenőrzés

Einstein elméletét eleinte a tudományos világ nem fogadta el széles körben, és nem is használta. 1919-ben elméletét megerősítették, amikor helyesen jósolta a csillag fényének elhajlását a nap által a napfogyatkozás során. Elméletének megerősítése világszerte hírnevet szerzett Einstein számára. Az egyik brit újság kihirdette: „Forradalom a tudományban - az univerzum új elmélete - a newtoni ötletek megdöntése”. Noha ez a kísérlet jelentős figyelmet és elfogadottságot hozott az elméletre, az elméletet a fizikusok csak az 1960-as és 1970-es években használták széles körben.


Kép az 1919-es napfogyatkozásról
Szerző: F. W. Dyson, A. S. Eddington és C. Davidson

Érdekes tények

Amikor az általános relativitáselmélet megoldásának sikeréről beszélt, Einstein azt mondta: 'Legmerészebb álmaim most valóra váltak.'

Einstein David Hilbert matematikussal dolgozott az általános relativitáselméleten, beleértve Hilbert előadásainak látogatását és ötleteket levélben.

Albert Einstein Életrajz tartalma

1. Áttekintés
2. Felnőtt Einstein
3. Oktatás, a Szabadalmi Hivatal és a házasság
4. A csodaév
5. Az általános relativitáselmélet
6. Akadémiai karrier és Nobel-díj
7. Németország elhagyása és a második világháború
8. További felfedezések
9. Később az élet és a halál
10. Albert Einstein Idézetek és irodalomjegyzék

>> Feltalálók és tudósok

Egyéb feltalálók és tudósok:

Alexander Graham Bell Rachel Carson George Washington Carver Francis Crick és James Watson Marie Curie Leonardo da Vinci Thomas Edison Albert Einstein Henry Ford Ben Franklin

Robert Fulton Galilei Jane Goodall Johannes Gutenberg Stephen Hawking Antoine Lavoisier James Naismith Isaac Newton Louis Pasteur A Wright testvérek

Hivatkozott munkák