The Equivalence Principle
Einstein'ın başlangıç noktası — onun 'en mutlu anı' — denklik ilkesidir: serbest düşüşte olan bir kişi, yerçekimi alanında düşmek ile boş uzayda yüzmek arasındaki farkı söyleyemez. Yerel olarak, yerçekimi ve ivmelenme aynıdır. Bu basit gözlemden, matematiksel olarak eğri uzayzaman geliştirmek için 8 yıl harcamıştır.
Eğri Uzayzaman Nedir?
Newton fiziğinde, uzay düz ve üç boyutludur; zaman ayrı ve mutlaktır. Genel görelilikte, uzay ve zaman dört boyutlu uzayzaman içinde birleşir ve kütleli nesneler bu dokuyu eğerler. Dünya, çevresinde uzayzamanı eğer; Ay bu eğri uzayzaman içinde eğri bir yol izler — buna yörünge deriz. Hiçbir çekim kuvveti yoktur; sadece eğri geometri vardır.
Einstein Alan Denklemleri
Einstein alan denklemleri (Gμν + Λgμν = 8πG/c⁴ Tμν) uzayzamanın eğriliğini (sol taraf) enerji ve maddenin dağılımıyla (sağ taraf) ilişkilendirir. John Wheeler onları özetledi: 'Uzayzaman maddeye nasıl hareket edeceğini söyler; madde uzayzamana nasıl eğrileceğini söyler.' Denklemler 10 bağlı, doğrusal olmayan kısmi diferansiyel denklemdir — fizikte en matematiksel olarak zorlayıcı olanlar arasında.
Confirmations
Eddington'un 1919 güneş tutulması gözlemleri yıldız ışığının Güneş etrafında GR'nin öngördüğü gibi büküldüğünü doğrulamıştır. Merkür'ün yörüngesel ön hareketi (Newton tarafından açıklanmamış) GR tarafından tam olarak açıklanmıştır. GPS uyduları GR zaman genişlemesi için düzeltme yapmalıdır — düzeltme olmaksızın GPS günde ~10 km sapacaktır. Çekim dalgaları (1916'da öngörülmüştür) ilk kez LIGO tarafından 2015'te tespit edilmiştir. GR'nin denklemleriyle öngörülen kara delikler Event Horizon Telescope tarafından doğrudan görüntülenmiştir (2019).
Frequently Asked Questions
Genel görecelik basit bir şekilde nedir?
Genel görecelik, yerçekiminin bir kuvvet değil, kütle ve enerji tarafından nedeniyle oluşan uzayzamanın eğriliği olduğunu öne süren Einstein'ın teorisidir. Büyük kütleli nesneler uzayzamanın dokusunu eğer; diğer nesneler bu eğrileri takip ederler ve biz bunu çekim çekişi olarak deneyimleriz. Bir bowling topunun lastik bir sayfada yakınındaki mermerleri kendisine doğru yuvarlanmasına neden olmasını düşünün.
Genel görecelik nasıl doğrulandı?
Genel görecelik şunlarla doğrulanmıştır: Güneş tutulması sırasında yıldız ışığının Güneş etrafında bükülmesinin Eddington'un 1919 gözlemi; zaman genişlemesi için GPS uydu düzeltmeleri (düzeltme olmaksızın GPS günde ~10 km hata yapardı); LIGO'nun yerçekimi dalgası deteksiyonu (2015); ve Event Horizon Telescope'ın kara delik görüntüleri (2019). Fiziğin tarihinde en hassas şekilde test edilmiş teoridir.
Özel görecelik ve genel görecelik arasındaki fark nedir?
Özel görecelik (1905) sabit hızda hareket eden gözlemcilere (ivmelenme yok) uygulanır ve zaman genişlemesi, uzunluk kısalması ve E=mc² ile ilgilidir. Genel görecelik (1915) bunu yerçekimi ve ivmelenmeyi içerecek şekilde genişletir, yerçekimini uzayzaman eğriliği olarak tanımlar. Genel görecelik, yerçekimi olmayan yerel bölgelerde özel göreliliğe indirgenir.
Geniuses.Club'da tam makaleyi okuyun