Térgörbület paradoxon?
Azt tudjuk, hogy a tér a tömeg hatására görbül. Minél nagyobb a tömeg, annál nagyobb a görbület. Ezt kb. úgy lehet elképzelni, hogy van egy gumiasztal (aminek a felülete a teret reprezentálja). Ha erre a felületre rárakunk egy súlyt, akkor az besüpped, eltorzítja a "teret". Egyébként Einstein szerint a gravitáció azonos a tömeg által okozott térgörbülettel, ugyanis ahogy a gumiasztalon is, a tömeg által behorpasztott gumiasztalon egy másik kisebb tárgy a nagyobb felé fog gurulni. Szóval, pl. egy csillag, vagy bolygó körül is kimutatható térgörbület van. Ennek bemutatására jó példa volt a napfogyatkozás, amikor a Nap fénye nem zavarta a megfigyelést, a Nap mellett látszott egy olyan csillag fénye, ami igazából a Nap mögött van, tehát elvileg nem lehetne látni, de a Nap okozta térgörbület miatt mégis ideért a fény (kikerülve a Napot). A fény a térben egyenesen megy, csak éppen a tér van elgörbülve. Na ezzel a jelenséggel kapcsolatosan rajzoltam az alábbi ábrát. A lényeg az, hogy ha a tér azon része, ahol vagyunk görbült, akkor igazából nem biztos, hogy az egyenes út a leggyorsabb. Ha a kék pontból szeretnénk eljutni a zöldbe, akkor a számunkra egyenesnek tűnő utat választanánk (azt, ami a képen feketével van meghúzva). Mivel a tér görbült, a mi szemünkben egyenesnek tűnő út igazából íves. A pirossal jelzett út rövidebb, vagy gyorsabb lenne (legalábbis ahogy én elképzelem), de ez a szemünkben egy jobbra ívelődő útnak felelne meg. Vagyis ha jól képzelem, akkor egy amolyan "szemfényvesztésnek" lennénk szemtanúi, amikor a szemünk és agyunk szerinti hosszabb úton hamarabb érnénk a célba.
"A fény a térben egyenesen megy, csak éppen a tér van elgörbülve."
Nem egészen így gondolom! A teret éppen azért nevezzük görbültnek, mert egy tömegnek a gravitációja elgörbíti a fénysugarat! Éppen azért láthatod a Nap mögötti csillagot, mert annak fényét a Nap gravitációja meggörbíti.
Görbült térben pedig lehet, hogy az egyenes a rövidebb távolság két pont között, de ha azon akarsz haladni, le kell küzdened azt a gravitációs erőt, amelyik a teret meggörbíti.
(Ez az én egyéni laikus gondolatom, így első látásra.)
A Földgömbön is hiába mennél egyenesen egy másik városba, ha az út a föld alatt menne. Másrészt pedig különböző okok miatt nem is lenne mindig célszerű a főkörívet követni.
Mi a geodetikust is egyenesnek látjuk, mert a görbület kicsi a mi méreteinkhez képest. Úgyhogy lehet, hogy mégis a legrövidebb utat tűzzük ki magunknak.
#2!
"Ha a tér görbült, attól még a legrövidebb út az egyenes (ami mentén a fény is halad)."
Itt valami nagyon nincs rendbe! A relativitáselmélet alapja, hogy görbült térben a fénysugár elhajlik. Különben mitől lenne görbült az a tér?
Szemléletesebben nézd meg itt:
Kedves barátaim ne keverjük a szezont a fazonnal. A görbe felületek geometriáját a a gravitációs tér geometriájával. Ez fogalmilag két nagyon eltérő dolog. Az a gumiasztalt a golyóval, valaki nagyon szerencsétlenül találta ki hülyegyerekek számára, hogy érzékeltessen valamit, amit csak matematikailag lehet megmagyarázni.
A tér görbülete egy szemléletes megfogalmazása a gravitációs tér viselkedésének, amelyet a matematika eszköztárával megfogalmazunk úgy, hogy ne legyen ellentmondásban korábbi ismereteinkkel. A térben két pont távolságán azt értjük, hogy az a legkisebb egység, amelyet mérni tudunk, ha azonos feltétetek mellett egyikből a másikba jutunk. Azt a vonalat pedig, amely mentén haladunk, egyenes szakasznak nevezzük. Ennyit tehetünk, más eszközünk nincs a két pont távolságának vizsgálatára. Matematikai eszközökkel megállapíthatjuk, hogy gravitációs térben ez az érték olyan, mintha görbe vonalon haladnánk. Gravitációs térben a relativitáselmélet érvényes, így az idő sem akkora, mint gravitációmentes térben. Tehát a mérésnél ezt is figyelembe kell venni.
Amit itt paradoxonnak neveztek, az nem az. Az ellentmondás abból adódik, hogy egyik esetben minden körülményt figyelembe vesztek, a másik esetben pedig nem. Úgy persze vitathatatlan, hogy látszólag vannak jobb eredmények (rövidebb út) is.
"A tér görbülete egy szemléletes megfogalmazása a gravitációs tér viselkedésének, amelyet a matematika eszköztárával megfogalmazunk úgy, hogy ne legyen ellentmondásban korábbi ismereteinkkel"
Jól mondod #5!
Csak jelen esetben itt fordított a történet.
Előbb a matematikai görbült tér modell valósult meg minden fizikai tapasztalat nélkül, csupán az alapján, hogy elvetették Euklidész egyik axiómáját. (Gauss, Bolyai, Lobacsevszkíj).
A fizikai modell, majd a gyakorlati tapasztalat csak jóval később, szükségszerűen igazolta a matematikai elmélet valós voltát.
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!