Mit jelent le egyszerűsítve a relativitáselmélet ?

A speciális relativitáselmélet abból a megfigyelésből is, meg a Maxwell-egyenletekből is következő tény, hogy a fény bármilyen viszonyítási rendszerből nézve ugyanazzal a sebességgel halad vákuumban. Mivel a newtoni fizikában a sebesség relatív, mindig az adott viszonyítási rendszerhez mérten annyi, amennyi, ezért ezt a látszólagos ellentmondást úgy oldotta fel Einstein, hogy elvetette az abszolút tér és idő koncepcióját. Az idő is, a tér – a távolságok – is a viszonyítási rendszertől függnek, az az idő és hossz, amit az egyik megfigyelő érzékel, azt egy másik megfigyelő más időnek és hossznak fogja mérni. Aztán ennek az egyik következménye az elhíresült E=mc² képlet, azaz a tömeg és az energia ekvivalenciája.

Az általános relativitáselmélet kiinduló pontja bizonyos szempontból a tehetetlen és a súlyos tömeg azonossága. Einstein abból indult ki, hogy egy zárt rendszerben lévő megfigyelő semmilyen módon nem tud különbséget tenni aközött, hogy nyugalomban van és gravitációs erő hat rá, illetve a rendszerre, vagy a rendszer gyorsul, de nincs semmilyen gravitációs erő. Így a gravitáció felfogható úgy is, mint a téridő görbülete, amihez képest „mozognak” a tárgyak gyorsuló mozgással. Pontosabban nem csak felfogható így is a gravitáció, hanem ez a modell helyesen írja le a világot, a newtoni mechanika gravitációja nem teljesen. Mivel a tömeggel rendelkező testek nem csak a teret, hanem a téridőt görbítik meg, ezért ebből pl. következik az is, hogy az idő máshogy telik attól függően, hogy mekkora tömeg mellett vagy, és milyen távolságra.

Mennyire szeretnéd, hogy leegyszerűsítsem?

Legrövidebben talán úgy mondható el a lényege, hogy minden mozgás relatív.

2*Sü én pontosan értem, mit mondasz, de éppen ezért javaslok egy - szerintem - nagyon lényeges változtatást. Ugyanis minden ember az elolvasott fogalmakat csak aszerint képes értelmezni, amennyi és amilyen tapasztalata van. Különben a semmiből tanulna. Ezt alapul véve a "...nem csak a teret, hanem a téridőt görbítik meg..." szakcikkben helyénvaló, mert értő emberek olvassák, magyarázatnak félrevezető. A tér, téridő, az anyagi semmi, nem tud görbülni, semmit se tud. A matematikai modellje viszont tud. A gravitáció tehát semmis se görbít meg. Azonban, ha egy ilyen térbe beletett, tömeggel rendelkező testre hat, mégpedig többféle módon, többféle dolog függvényében. És mivel mi konkréten számolni kívánunk, ezért alkotunk egy absztrakt fogalmat, a téridőt, amelyben mozgó testekre való hatásokat függvényekkel írjuk le, és ennek megértéséhez adunk egy vizuálsi interperetációt, a geometriai téridőt, ami görbül. A fizikai valóságban semmi nem görbül, hanem hatások vannak, amiket a "görbüléssel" lehet leginkább megvilágítani.

A témában nem kellően jártas olvasó azonban ezt nem tudván, valóságos teret képzel valóságos görbeséggel, és nem érti, hogy a semmiből álló valami miképpen görbül és mitől. Ő már eljutott a gondolkodás bizonyos szintjéig, aki meg nem, készéggel elhiszi és terjeszti - néha kicsit más fogalmazásban, és hihetetlen téveszméket generálva.

Mindezt csak azért írtam le, mert tapasztalatom szerint nem várható el, hogy fizikai valóság és annak matematikai modellje között bárki képes legyen különbséget tenni. Márpedig a kettőnek eltérő a szóhasználata, és ami az egyikben triviális, őrültség a másikban.

1-es ahogy nálad értelmezem: lényegében akkor a gravitáció egy utóhatás még pedig a tér-időnek az utóhatása! azaz a tér-idő nem azért tud görbülni mert van gravitáció hanem azért van gravitáció mert van a tér-idő!

6-os ahogy nálad értelmezem: pont az ellentéte azaz nem a tér-idő görbül hanem maga az anyag/tömeg és mivel nincsen üres tér hanem mindig van benne anyag ezért úgy értelmezzünk mintha a világ váza görbülne meg miközben nem hanem a benne lévő töltelék (részecskék) !

de kicsit elmélkedve amit a 6 írt akkor ki lehetne jelenteni hogy nincs tér és idő sem hanem csak anyag és annak a mozgása! a többi pedig csak a mi illúziónk!

akkor a tér-idő csak egy hiány kitöltés mint a sötétség! az sem létezik hanem a fénynek a hiánya

Eddig még nem került leírásra a legfontosabb.

A speciális relavitáselmélet lényege az a felismerés, hogy a természeti törvények minden inerciarendszerben egyformák, vagyis az inerciarendszerek egyenértékűek a természetleírás szempontjából, és semmilyen fizikai kísérlettel sem lehet kimutatni az egyenesvonalú, egyenletes mozgást egy valamilyen abszolút vonatkoztatási rendszerhez képest. Ilyen értelemben a speciális relativitáselmélet sokkal inkább szól arról, hogy mi az, ami változatlan, amikor átszállunk egyik inerciarendszerből a másikba, semmint arról, hogy mi az, ami változik. (Ugyanis egy transzformáció során egyes tényezőkre mégis fennálló változatlanság az, ami definiálja nekünk azokat a szimmetriákat, amelyek mentén a fizikai valóság szerveződik, és amelyek segítenek nekünk a fizikai elméletek megalkotásában.)

Az inerciarendszerek egyenértékűsége viszont azon az áron valósul meg, hogy a fénysebesség - mint a Maxwell-egyenletekből következő hullámegyenlet egy paramétere - is egy természeti állandó, amely minden inerciarendszerben ugyanaz. Ebből következőan a newtoni fizikában megszokott abszolú tér- és időfogalom nem tartható meg, ehelyett a négydimenziós téridő van, amelynek a geometriája nem Euklideszi, hanem Minkowski (vagyis a tér és időkkoordináták az ún. metrikus tenzorban ellentétes előjellel szerepelnek). Ennek következményei az olyanok, mint idődilatáció és hosszkontrakció, ikerparadoxon, meg végső soron a teljes relativisztikus mechanika. Ez utóbbi talán legfontosabb része az a felismerés, hogy a tömeg és energia szorosan összefüggő dolgok, és a tömeg önmagában nem megmaradó mennyiség, hanem egy test nyugalmi (belső) energiájából származó tulajdonság. Ilyen értelemnben az energia alapvetőbb mennyiség, mint a tömeg.

Az általános relativitáselmélet annyiban lép túl a speciálison, hogy a vonatkoztatási rendszerek egyenértékűségét az inerciarendszerekről kiterjeszti a teljesen tetszőlegesen mozgó rendszerekre, amelyek akár gyorsulhatnak is. Ehhez arra kellett Einsteinnek rájönnie, hogy az egyenletesen gyorsuló rendszerek olyanok, mintha a megfigyelő homogén gravitációs térben tartózkodna - feltéve, ha a testek súlyos és tehetetlen tömege megegyezik. Einstein ezt feltételezte, hogy így van, ebből viszont az is következett, hogy a gravitáció a testek tömegétől független jelenség, vagyis az, hogy egy bármilyen test a tér egy adott pontjáról milyen pályán fog lezuhanni egy bolygóra, csak és kizárólag a pont helyzetétől és a test kezdeti sebességétől függ. Vagyis a gravitáció ez alapján tisztán geometriai dolognak tűnik, amiben erőhatások nem játszanak szerepet.

Ebből kiindulva, valamint a speciális relativitáselméletben használt inerciarendszerek fogalmát globálisról lokálissá téve sikerült Einsteinnek a gravitáció geometriai értlemezéséta a Riemann-geometria felhasználásával keresztülvinnie, és ebből született meg az általános relativitáselmélet. Eszerint a gravitációs tér a speciális relativitáselméletben már bevezetett téridő görbült formája, amely görbületért az anyag energiatartalma (energia-impulzus tenzora) felelős. A gravitáció tehát nem erő, hanem a téridő görbülete. A tisztán gravitáció hatására mozgó testek erőmentes mozgást végeznek, és a téridő egyeneseit (geodetikusait) követik, amely tisztán geometriai fogalom.

Ilyen viszonylatban tekintve a geodetikus mozgástól eltérő mozgások azok, amelyek nem inerciális mozgások, vagyis ekkor lépnek fel olyan erőhatások, mint pl. egy kanyarodó vagy fékező autóbuszon, azaz a mozgás ekkor számít gyorsulónak. (Tehát egy zuhanó tégla nem gyorsuló mozgást végez, de mi, akik itt állunk a talajon, igen, mert mi fölfelé gyorsulunk a zuhanó téglához képest.)

Ez a két elmélet nagymértékben kitágította a tudásunkat és szemléletünket a valóság szimmetriáit illetően, amelyek mentén ma az anyagot és az alapvető kölcsönhatásokat kutatjuk, és teljesen átalakította a térről és időről alkotott képünket is. Kiderült, hogy e két utóbbi dolog nem csupán háttér, ai az események leírásához kell, hanem nagyon is dinamikus változó, a jelenségek aktív résztvevője és alakítója.

A 6-os válaszoló ezért van hatalmas tévedésben. Ugyanis a téridő görbület nem csupán egy csak a papíron az egyenletekben létező valami, hanem valóságosan is létező jelenség, ami energiát hordoz. Pont úgy, mint egy kanna forró víz. Pár éve tudták detektálni direkt módon a gravitációs hullámokat először a tudomány történetében, ami éppen ennek a létező energiának az észlelése volt. Kicsit bizarr, de a puszta, anyagmentes téridő metrikus változásai is hordoznak energiát.

#6: Értem a felvetésed. De ha egy komplett elméletet kell röviden összefoglalni, mindig lesz olyan benne, ami pontatlan vagy félreérthető marad. Igen, az nem teljesen helyes kifejezés, hogy a tömeg meggörbíti a téridőt, csak nehéz azt röviden és jól érthetően megfogalmazni, hogy a tömeg és a téridő görbültsége között arányosság van. Amúgy maga a „görbült tér” is félreérthető, mert oké, hogy mi jellemzően háromdimenziós objektumok kétdimenziós felületét tudjuk a legtöbbször leírni jól nemeuklideszi geometriával, ahol ezek a felületek a szó hétköznapi értelmében görbültek, de magának a görbült felületnek a matematikai leírása nem igényel semmilyen szempontból harmadik dimenziót. Ugyanígy a háromdimenziós tér, vagy a négydimenziós téridő görbültsége sem igényel semmiféle extra dimenziót, a „görbült” nem is biztos, hogy a legszerencsésebb jelző.

#7: 1-es ahogy nálad értelmezem: lényegében akkor a gravitáció egy utóhatás még pedig a tér-időnek az utóhatása! azaz a tér-idő nem azért tud görbülni mert van gravitáció hanem azért van gravitáció mert van a tér-idő!

Valójában nem egyik okozza a másikat. Nem a gravitáció okozza a téridő görbületét. A gravitáció maga a görbületet jelensége. Egy analógiával ahhoz, hogy nem a szél okozza a légmozgást, és nem is a légmozgás okozza a szelet. Nem azért tud lenni szél, mert mozog a levegő, és nem is azért tud mozogni a levegő, mert szél van, hanem a szél maga a légmozgásnak egy másik megfogalmazása. Ennek ellenére lehet, hogy mégis érthetőbb – még ha kevésbé pontos is – azt mondani, hogy a szél mozgatja a levegőt.

#9, változatlanul, e téren más a véleményem. Mégpedig két szempontból.

Nagyon fontos dolog, minden ember, amikor valamit elolvas/hall, nincs más lehetősége, mint az általa ismert, értett, tapasztalt dolgokkal összevetni. Ez az új ismeret befogadásának, korábbihoz kötésének módja, így kapunk szerves tudáshalmazt. Emiatt alapvető, hogy szóhasználatunkban előbb nézzük meg, kihez szólunk. És a vélt vagy ismert tudásához igazítsuk a mondandónkat. Ellenkező esetben félre fogja érteni, mert az ő tapasztalatában azok a kimondott dolgok mást jelentenek. Tévhitek tömege származik innen, és nem gondolom, hogy ebben mindig tökéletesnek lehet lenni. Az ember ezer oknál fogva fogalmaz úgy, hogy félreértik, nem értik. De legalább, ha tudja, mit nem értenek félre, beszéljen aszerint.

Egy másik fontos dolog, hogy az ember a természeti jelenségek értelmezése során, továbbá mikor erről analitikusan kommunikál, akkor modellt használ. A természeti jelenség egy kvalitatív dolog, és a nyelv nem alkalmas egy összetett jelenség, folyamat pontos leírására. A matematikai modell azonban lehetőé teszi az egzakt megfogalmazást, megértést, már aki ismeri e nyelvezetet.

E két ok miatt nem szívesen beszélek a tér görbületéről, mint fizikai jelenségről. A tér fizikailag nem görbült, ha már dimenziókkal operálunk. Ezzel szemben, az a hatás, ami ilyen helyen lévő objektumokra érvényesül, az őt leíró modellben tér-idő görbületnek neveztetik. Amint ezt valaki a fizikai valóságban akarja elképzelni, a tévedés bekövetkezett. A szóhasználatoddal, a gravitáció a fizikai valóság, amely kiszámíthatóan, kezelhetően ekvivalens az ő matematikai modelljével, a görbülettel (feltéve, ha a modellt helyesen adtuk meg. ez megfigyeléseink lehetőségén és tudásunk mélységén múlik - Newton nem tévedett a saját megfigyelési lehetőségein belül). Ami a szelet illeti, a szél semmiféle helyzetben nem mozgatja a levegőt! Ez nem "kevésbé" pontos, hanem hibás. A szél és a légmozgás ugyanannak a fizikai jelenségnek két szava. Ezzel szemben azt érdemes talán megjegyezni, hogy vannak fizikai szabályok, amelyek, ha érvényesülésük feltételei fennállnak, működnek. Például a nap melegíti a levegőt, ám nagyobb területen nem egyformán. Van olyan fizikai szabály (modell), amely leírja, hogy az eltérő hőmérsékletű levegőnek eltérő a nyomása, továbbá van olyan szabály (modell), miszerint a nyomáskülönbségek, ha tudnak, szeretnek kiegyenlítődni. Tehát a szél, légmozgás nem egyéb, mint a sűrűbb (hidegebb) levegőtömegek a ritkább (melegebb) helyek felé áramlása. Ebből az is következik, ha az eltérés megszűnik, a szél is megszűnik. Nincs mi mozgassa a levegőt. - Lehet, hogy ez hosszabb, de egy fizikában nem annyira jártas szemlélő számára is plasztikus, mert öszevág(hat) az ismereteivel.