Evrenin ivmesi, bir uçağın gördüğü ivmeye benzer olabilir mi?
Netizen sordu : "Uçuş sırasında, uçak hızlı seyir hızından yavaş yaklaşma hızına doğru yavaşladığında, yavaşlama artmaya devam ettikçe uçağın yavaşlama hissine sahip olduğunu fark ettim. Ancak, yavaşlama sabit, sabit ve sabit olduğunda Değişiklikten sonra, uçağın kabaca sabit bir hızda kaldığını hissettim - uçak hala yavaşlasa da, yavaşlamayı (hatta hızı) hissetmedim. Daha yanıltıcı olan, eğer uçağın hızı düşürmek için hafifçe çalıştırılmasıdır. Hız düşmeye devam ettikçe, uçak hala yavaşlasa da (ancak yavaşlama azalıyor) hızlanma hissedeceğim. "
Cevap : Tanımınız, Einstein'ın genel görelilik teorisiyle tamamen uyumludur; aslında, sözde "eşdeğerlik ilkesi" ni kişisel olarak deneyimlediniz! Eşdeğerlik ilkesi, sabit bir ivmede (veya yavaşlamada) olan bir koordinat sistemini harici bir kuvvet ve bir serbest düşüş koordinat sistemi yardımıyla ayırt etmenin imkansız olduğunu belirtir. Dünyanın etrafında uçtuğunuz uçak, fizikçilerin "koordinat sistemi" dedikleri şeydir; gözleminiz için bir kutu veya bakış noktasıdır. "Serbest düşüş" koordinat sistemi, üzerine etki eden hiçbir dış kuvvet yokmuş gibi davranır.
Resim: Efsaneye göre Galileo, Eğik Pisa Kulesi'nde serbest düşüş deneyi yaptı
Bu nedenle, bir uçaktan atlarsanız, "serbest düşme" durumunda olursunuz ve astronot uzaydayken ağırlıksızdır, her iki koordinat sistemi de yerçekiminden etkilense bile; bunun nedeni yerçekiminin paraşütçüde olmasıdır. Veya astronotlar, onlara ağırlıksızlık yanılsaması veren kabaca sabit bir ivmeye neden oldular. Eşdeğerlik ilkesine göre, ivme sabit olduğunda, uçak serbest düşen bir koordinat sistemine benzer olacaktır - bu nedenle bu durumda hareket ettiğinizi hissetmeyeceksiniz.
Örnek: Paraşütle atlama sırasında serbest düşüş aşaması
Hızlanma sabit olmadığında, artık serbest düşüş durumunda olmayacaksınız ve hızlanma veya yavaşlama hissedeceksiniz. Duygularınız, dünyaya göre ivmenizle ilgili değil, uçağın kendisinin ivmesi ile ilgilidir. Yani, yavaşlamanız azalırsa, hızlanma hissedeceksiniz (yavaşlama değil; uçak konsolundaki sayı, uçağın önceki hızlanmasına göre değil, dünyaya göre).
Örnek: Üç kütle noktası koordinatların başlangıcından aynı hızda başlar ve zamana göre konumları ve eğrileri ilgili pozitif, sıfır ve negatif ivmelerinden kaynaklanır.
Bir netizen sordu: "Bu yanlış anlama, evrenin genişlemesinin ölçümüne ilişkin yanlış anlamamızı simüle edebilir mi? Örneğin, evrenin yoğunluğu genişlemeyle azaldığında ve dolayısıyla yerçekiminin etkisini zayıflattığında, genişleme hızı yerçekimi etkisi altında olacaktır. Azalmaya devam ediyor, ancak genişlemenin yavaşlaması da azalıyor, bu da bize evrenin genişlediği yanılsamasını veriyor.Başka bir deyişle, evrenin hızlandırılmış genişlemesiyle ilgili tüm son ifadelerin (aslında) genişlemeyle yavaşlatılması mümkün müdür? Düşüşten kaynaklanan halüsinasyonlar? "
Örnek: Büyük Patlama'dan bu yana, evren genişlemeye devam etti ve şimdi daha hızlı genişliyor.
Cevap: "Maalesef, evrenin genişlemesini bu kadar basit terimlerle anlayamıyoruz. Eşdeğerlik ilkesi yalnızca, dış kuvvetler nedeniyle sabit bir ivmenin üretildiği bir koordinat sistemi için geçerlidir. Bu gereklilik aslında kuvvet alanındaki serbest düşme koordinat sistemini sınırlar. Evrenin farklı bölümlerinin aynı kuvveti taşımayacağını biliyoruz, bu nedenle çoğu aynı serbest düşme koordinat sisteminde değildir.Aynı şekilde, eşdeğerlik ilkesi, dış kuvvetler, yani koordinat sistemi dışındaki kuvvetler nedeniyle ivme üreten koordinat sistemlerine de uygulanabilir. Ancak evren hakkında konuştuğumuzda "dış" kavramı yoktur, bu nedenle evrenin genişlemesi, evrenin geometrisi ve içindeki madde tarafından belirlenmelidir.
ilgili bilgi
Genel görelilik, görelilik ilkesine dayanan ve modern fizikte geometrik dille tanımlanan bir çekim teorisidir. Bu teori, 1907'den beri Albert Einstein ve diğerleri tarafından geliştirildi ve temelde 1915'te tamamlandı. Genel görelilik, klasik Newton'un evrensel çekim ve özel görelilik yasasını genelleştirir. Genel görelilikte yerçekimi, uzay-zamanın geometrik bir özelliği (eğriliği) olarak tanımlanır ve uzay-zamanın eğriliği, Einstein'ın alan denklemi aracılığıyla içindeki madde ve radyasyonun enerjisi ve momentumuyla bağlantılıdır.
Referans
1. WJ Ansiklopedisi
2. Astronomik terimler
3. Christina Spekkens - meraklı - Hanchen
İlgili herhangi bir içerik ihlali varsa, silmek için lütfen 30 gün içinde yazarla iletişime geçin
Lütfen yeniden basım için yetki alın ve bütünlüğü korumaya ve kaynağı belirtmeye dikkat edin
