Γενική Θεωρία Σχετικότητας
Όπως φαίνεται κι απ' την ονομασία της η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας (που από 'δω και πέρα για χάρη συντομίας θα τη λέμε ΓΘΣ) ήταν μια γενίκευση της Ειδικής. Αποτελεί ένα απ' τα σημαντικότερα κομμάτια της σύγχρονης επιστήμης και αναπτύχθηκε απ' τον Einstein με κίνητρο όχι κάποιες παρατηρήσεις σε πειράματα, αλλά από φιλοσοφικά ερωτήματα. Γιατί τα αδρανειακά συστήματα αναφοράς είναι τόσο ξεχωριστά; Γιατί δε δεχόμαστε τις απόλυτες ταχύτητες και δεχόμαστε τις απόλυτες επιταχύνσεις;
Το 1907, μόνο δύο χρόνια μετά τη δημοσίευση της διατριβής του για την ΕΘΣ ο Einstein γράφει μια καινούρια διατριβή, προσπαθώντας να τροποποιήσει τη θεωρία της βαρύτητας του Newton, έτσι ώστε να είναι ταιριαστή με την Ειδική Θεωρία. Ήταν απαραίτητο να επιχειρήσει κάτι τέτοιο; Αναμφίβολα ναι. Ο λόγος βρίσκεται στον πυρήνα της ειδικής Θεωρίας. Κατά το Newton, η βαρυτική δύναμη μεταξύ δύο σωμάτων εξαρτάται απ' τις μάζες των σωμάτων και την απόσταση, που απέχουν οι δύο μάζες. Όμως δε γίνεται κουβέντα για το χρόνο. Αν, π.χ. κινηθεί η μία απ' τις δύο μάζες, τότε η άλλη θα αντιληφθεί την αύξηση ή τη μείωση της βαρυτικής δύναμης ακαριαία. Με άλλα λόγια, μιλάμε για μια φυσική επίδραση, η οποία διαδίδεται με άπειρη ταχύτητα και φυσικά έρχεται σε αντίθεση με την ΕΘΣ. Η διαπίστωση αυτή δεν έβγαζε όλη τη δουλειά του Newton άχρηστη πια, απλώς θα έπρεπε να γίνει πιο ακριβής.
"Η πιο ευτυχισμένη στιγμή στη ζωή μου"Η αρχή της ισοδυναμίας...
Ας φανταστούμε την πτώση ενός ανθρώπου, που κρατάει μία βόμβα ή ένα κομμάτι χαρτί ή και τα δύο στα χέρια από πολύ πολύ ψηλά. Καθώς αρχίζει να πέφτει ο άνθρωπος αφήνει τη βόμβα και το χαρτί απ' τα χέρια του. Τα αντικείμενα, κατά την πτώση τους δεν κερδίζουν ή χάνουν έδαφος απ' τον άνθρωπο. Αν αυτός προσπαθούσε με μια σπρωξιά να τα απομακρύνει απ' αυτόν, θα τα έβλεπε να απομακρύνονται με σταθερή ταχύτητα.
Αν υποχρεώσουμε τον άνθρωπό μας να εκτελέσει το ίδιο πείραμα με μια σειρά άλλων αντικειμένων, θα παρατηρούσαμε πάλι ακριβώς τα ίδια πράγματα, ανεξάρτητα απ' τα αντικείμενα και την υφή του, π.χ. τη μάζα τους, το μέγεθός τους κ.λπ. Είναι σημαντικό να γίνει αυτό ξεκάθαρο, γιατί είναι ακριβώς η ίδια κατάσταση, που αντιμετωπίζει ένας αστροναύτης στο διάστημα. Αν τώρα, ο άνθρωπος αυτός έπεφτε μέσα σε ένα κλειστό κουτί, σε ένα ασανσέρ π.χ., δε θα μπορούσε να καταλάβει ότι οδηγείται σε μια οδυνηρή πτώση ή ότι βρίσκεται στο διάστημα. Όπως κι ο Galileo, έτσι κι ο Einstein θεώρησε ότι τα πειράματα μέσα σε ένα κουτί, που πέφτει ελεύθερα δεν μπορούν να μας πουν αν το κουτί βρίσκεται στην επίδραση ενός βαρυτικού πεδίου.
Γιατί αυτό; Γιατί, όπως και στη νευτώνεια μηχανική η μάζα m, παίζει δύο ρόλους. Ο ένας για να καθορίσει την επιτάχυνση, που θα αποκτήσει ένα σώμα, αν σ' αυτό ασκηθεί δύναμη F (F=ma) και τότε μιλάμε για τη μάζα αδράνειας κι ο δεύτερος ρόλος είναι να για να καθορίσει την ένταση του βαρυτικού πεδίου, μιας βαρυτικής δύναμης F (F=mGM/r^2 ), οπότε μιλάμε για τη βαρυτική μάζα. Οι δύο μάζες m δε χρειάζεται να είναι ίσες, αν και τελικά προκύπτει ότι είναι. Από όλα τα παραπάνω προκύπτει, και με δεδομένο ότι οι δύο δυνάμεις F είναι ίσες, ότι η κίνηση του σώματος είναι ανεξάρτητη απ' τη μάζα του.
GM/r^2= a
Αυτή η διαπίστωση έκανε τον Einstein να διατυπώσει την Αρχή της Ισοδυναμίας, που μιλάει ακριβώς για την ισότητα των δύο μαζών m.
Σχετικοί Σύνδεσμοι (εξωτερικές σελίδες)