Мейкиндик-убакыттын ийилишин изилдөө
Масса жана энергия ааламдын кездемесин кантип ийет
1. Мейкиндик-убакыттын ийилиши деген эмне?
Күнүмдүк турмушубузда биз мейкиндикти окуялар болуп жаткан тегиз, өзгөрбөс сахна катары, ал эми гравитацияны заттарды бири-бирине тарткан күч катары элестетебиз. Бирок Эйнштейндин Жалпы Салыштырмалуулук Теориясы (1915) алда канча терең нерсени ачып берди:
Уилердин корутундусу
"Мейкиндик-убакыт материяга кантип кыймылдоону айтат; материя мейкиндик-убакытка кантип ийилүүнү айтат."— Жон Арчибальд Уилер
Бул сүрөттө гравитация салттуу мааниде күч эмес. Анын ордуна, жылдыздар жана планеталар сыяктуу массалуу объекттер өздөрүнүн тегерегиндеги мейкиндик-убакыттын геометриясын ийет, ал эми башка объекттер ошол ийилген геометрия аркылуу эң табигый жолдорду ээрчишет.
Муну мындайча элестетиңиз: тегиз столдо тоголонуп бараткан шарик түз сызык менен жылат. Бирок стол ийилген болсо (чөйчөк сыяктуу), шарик ийри жол менен жылат — аны күч тартып жаткандыктан эмес, бети өзү ийилгендиктен.
Негизги идея
Мейкиндик-убакыт — бул мейкиндиктин үч өлчөмүн $(x, y, z)$ убакыт өлчөмү $(t)$ менен бириктирген төрт өлчөмдүү континуум. Масса жана энергия бул 4D кездемени ийет, ал эми биз гравитация деп кабылдаган нерсе чындыгында объекттердин ийилген мейкиндик-убакыт аркылуу ийри жолдорду ээрчишинин натыйжасы.
Тегиз жана ийилген мейкиндик-убакыт
🖱️ Айлантуу үчүн сүйрөңүз | Чоңойтуу үчүн жылдырыңыз. Кызгылт сары масса көк мейкиндик-убакыт торун ийет. Жашыл бөлүкчө геодезикалык (орбита) жолду ээрчийт.
2. Эквиваленттүүлүк принциби — Эйнштейндин эң бактылуу ою
Эйнштейн муну өзүнүн "эң бактылуу ою" деп атаган: гравитациянын таасири жетишерлик кичинекей мейкиндик аймагында ылдамдануунун таасиринен айырмаланбайт деген түшүнүк. Бул Эквиваленттүүлүк принциби.
- А сценарийи: Лифт Жердин бетинде турат. Сиз кадимки салмагыңызды полго басып турганын сезесиз.
- Б сценарийи: Лифт ачык космосто, $g = 9.8\;\text{м/с}^2$ ылдамдануу менен өйдө жылып жатат. Сиз полго басып турган так ошондой эле салмакты сезесиз.
Бул принцип Эйнштейнди гравитация менен ылдамдануу негизинен бир эле кубулуш деген жыйынтыкка алып келди — демек, гравитация мейкиндик-убакыттын геометриясынын касиети болушу керек.
Ичиндеги адам гравитация менен ылдамданууну айырмалай албайт — алар бирдей сезилет.