Теорията на относителността и пространствено-времевият континуум

Пространствено-времевият континуум като концепция възниква в началото на 20-ти век и буквално обръща идеите на физиците-теоретици от онова време върху естеството на нещата в нашия свят. Между другото, тази нова визия до голяма степен предопредели картината. съвременен високотехнологичен свят.

Пространствено-времевият континуум и класическата механика

Принципите на класическата механика се формират от известния английски учен Исак Нютон. От момента на появата си през последната четвърт на 17-ти век до края на 19-ти век нейните закони, описващи природните феномени, доминират и се считат за непоклатими. Но раждането на електродинамиката през втората половина на 18-ти век (науката за разпространението и поведението на светлината и електромагнитни вълни) показа несъответствие с Нютоновия модел. В частност това се отнася до закона на класическата механика за добавянето на скорости. Например, ако две тела се движат един към друг, тогава по отношение на фиксиран обект, всеки от тях ще има своя собствена скорост, но скоростта на един по отношение на другия ще бъде определена от добавянето на скорости. Как да карам кола към фиксирана бариера или се приближава в противоположната кола. Опитите обаче показват, че този закон не отговаря на скоростта на светлината. Тя винаги остава постоянна.

Пространствено-времевият континуум и теорията на относителността

Младият немски физик Алберт Айнщайн е първият, който осъзнава това постоянство. Той заключи, че постоянството на движението на светлината ни позволява да свържем движението, пространството и времето в една единствена система. Съотношението се изразява чрез добре познатата формула Е = mc2. Въпреки това редица други разпоредби, предложени във формулите на учения и тествани на практика, произтичат от тази зависимост. Така един-единствен пространствено-времеви континуум, който приема зависимостта на единия от друг, означава възможна промяна в тези параметри. За Нютон и двете категории бяха неактивен екран за събития, но в новата концепция те станаха много активни участници в тях.

Пространствено-времевият континуум и неговата кривина

Без да навлизаме в подробностите на математическите изчисления, трябва да отбележим, че Айнщайн е в състояние да демонстрира ефекта на гравитацията върху тези параметри, които буквално ги изкривяват. На практика това означава, че близо до такова масивно тяло като Земята, времето забавя своя ход и пространството се свива. В същото време времето се движи малко по-бързо по орбитата на нашата планета, а въпросът за самото пространство е малко по-малко ускорен. Днес това предположение е потвърдено от ултра-прецизните часовници, монтирани на близки земни станции. Трябва да се отбележи, че несъответствията са изключително малки, тъй като гравитационното поле на Земята също е малко. Но ако вземем предвид много по-масивни тела, се случват удивителни неща. Слънцето още повече засяга времевия континуум. И ако си представите, че тялото може да достигне определена точка на плътност, то напълно ще излезе, че близо до него преминаването на времето почти замръзва и светлината не може да избяга поради гравитацията. Такива обекти се наричат ​​черни дупки и тяхното съществуване многократно се потвърждава от други косвени факти.