13 éves vagyok, hogyan értelmezzem, hogy "tér és idő egymással összefüggenek és a gravitációtól meggörbülnek"?

Az, hogy te most 13 éves vagy, azt jelenti, hogy 13*365 alkalommal ment le és állt vissza "ugyanarra a helyre" a Nap. Ez alatt az "idő" alatt, te valószínűleg, itt voltál végig a Földön. A Föld is egy részecske sokaság, és ezek a részecskék együttesen fejtik ki többek között azt a hatást, amit Földi gravitációnak hívunk. Ennek van egy erőssége. Pl. a Hold egy kisebb méretű bolygó, ott kisebb a gravitáció.

Azok a folyamatok, amelyek egy emberi testben, így a tiédben is végbemennek, aminek az eredménye először az, hogy felnősz, utána el kezdesz öregedni, azok mind részben a Földi gravitáció hatására, részben a részecskék egyéb hatására, amiknek egy része ismeretlen, szóval ezek összességében eredményezték a te felnövésedet, majd megöregedésedet. Ha te nem egy ilyen erősségű gravitációban nőttél volna fel, akkor nem ilyen öreg lennél, abban az értelemben, hogy nem így néznél ki, hanem fiatalabbnak, vagy öregebbnek. Szóval te Földi időben mérve vagy 13 éves, persze eleve az évet felesleges is a Földön kívül értelmezni, mert a Föld mozgásához van kötve, és az itteni, és az ehhez közeli dolgokra nagy befolyással, nem kizárólagossal, de nagy befolyással van, míg egy nagyon távoli helyszínen lévő helyekre meg jóval kisebb befolyással van, emiatt egy nagyon távoli helyén az univerzumnak jóval kevésbé lenne használható idő mérésére emberi értelemben. Úgy is el lehet képzelni, hogy a Földi és egy nagyon távoli bolygón élő hasonló gyerek, mint te, egymáshoz képest néha öregebb, néha fiatalabb lenne, mivel mondjuk az egyik bolygó mondjuk ha elhalad egy nagyon erős gravitációjú bolygó mellett, akkor rá nagyobb gravitációs erő van hatással, a másikra meg nem, viszont ez az erős gravitációjú bolygó eltávolodik, és akkor viszont a másik gyerek bolygója közeledne egy erős gravitációjú bolygóhoz és behozná a hátrányt, mondjuk vissza is előzné, és mondjuk ez ismétlődne egymás után. Olyan is lehet persze, hogy a másik gyerek, egy sokkal nagyobb gravitációjú bolygón él, és akkor ő mindig fiatalabb lenne és egyre fiatalabb, tehát nőne a korkülönbség közöttetek.

https://www.youtube.com/watch?v=IbcPepwZEb0

Keresd a többi előadását is, és lesz valami fogalmad a kérdésről. :)

dellfil

Szóval 13 éves vagy és a relativitáselméletet szeretné megérteni. OK, nem probléma.

Először is képzeld el Usain Boltot, amint éppen üldözi egy gepárd.

Bolt fut 10 m/s (méter/másodpercÍ) sebességgel, a gepárdé 25 m/s.

Bolt a következőket teheti:

- menekülhet a gepárd elől - ekkor a gepárd még mindig üldözni fogja, de lassabban éri utol, mert Bolt sebessége kivonódik az övéből. A VISZONYLAGOS sebességük, amivel a köztük lévő távolság csökken, ekkor 25 m/s mínusz 10 m/s = 15 m/s.

- egy helyben maradhat, és akkor a gepárd ugyanolyan sebességgel közeledik hozzá továbbra is: 25 m/s.

- a gepárd FELÉ futhat (talán halálvágya van, vagy elég önbizalma, hogy puszta kézzel legyőzi), tehát még segíthet is neki, hogy hamarabb utolérje: ekkor a köztük lévő viszonylagos sebesség, amivel egymáshoz közelednek, 10 m/s + 25 m/s = 35 m/s.

Ez eddig tiszta, ugye? Ez pontosan az, amire számítanál.

Amire NEM számítánal az az, hogy a gepárd MINDIG ugyanolyan sebességgel fog közeledni Bolthoz. Mindegy, hogy menekül-e ő tőle, vagy felé fut, a gepárd viszonylagos sebessége mindig, mindig 25 m/s. (Ez egy ilyen szupergepárd.)

Persze tudjuk, hogy a gepárdok nem ezt csinálják.

Kérdés: akkor miért csinálja ezt a FÉNY?

Ez okozott fejtörést a múlt század eleji tudósoknak, akik észrevették, hogy a fény sebessége állandó, a viszonylagos sebességektől függetlenül. Először arra gyanakodtak, hogy valamiféle közeg lassítja/gyorsítja a fényt.

De aztán jött Einstein bácsi (és egy másik tudós, Hendrik Lorentz), aki azt mondta: miért nem tesszük fel, hogy az IDŐ lassul le? Minél gyosabban megy valami, annál lassabban telik az idő a számára. Persze ez azt jelentette, hogy az idő (amit eddig úgy kezeltek, mint egy mindentől független, egyetemes valami) egyáltalán nem is az. Először is összefügg a térrel és a mozgási energiával; másodszor két megfigyelő (egy gyorsabb és lassabb) számára más sebességgel bír telni.

Ez volt az első áttörés. A második az volt, amikor Einsitein a gravitációt kezdte elemezni. Mi is tulajdonképpen a gravitáció? Ha valamit elejtesz a levegőben, akkor egyre GYORSULÓ mozgással fog a Föld felé esni. Fizikaórán meg is tanítják, hogy mekkora ez a gyorsulás a Föld felszínén: 9,81 m/s^2. (m/s^2 az azt jelenti, hogy méter per másodperc PER MÁSODPERC. Ha a sebesség az, hogy mennyi idő alatt teszel meg valamennyi utat, akkor a gyorsulás az, hogy mennyi idő alatt érsz el valamennyi sebességet, ezért szerepel az idő (és a másodperc) kétszer.)

Fontos megjegyezni, hogy a gravitáció annál nagyobb vagy kisebb, minél távolabb vagy közelebb vagy egy tömeg középpontjától. Tehát az a 9,81 mondjuk a legmélyebb bányában a föld alatt kicsivel nagyobb, a Nemzetközi Űrállomáson valamivel kisebb.

Einsitein lényegében azt mondta, hogy egy dologra, ami egy gravitációs mezőben tartózkodik, PONTOSAN ugyanazok a hatások hatnak, mint ami (a saját mozgási energiája által) gyorsul. Semmilyen módon nem lehet a két állapot között különbséget tenni.

Persze ez azt is jelenti, hogy a gravitációra ugyanúgy igazak a fenti megállapítások, tehát nagy gravitáció mellett az idő lassabban fog telni.

Na de a gravitáció mindenütt ott van, a hatótávolsága végtelen!

Amire így jutunk, az az, hogy maga a tér és idő elképzelhető úgy, mint egy egybefüggő szövet, ami hol összehúzódik, hol kitágul, aszerint hogy a helyi mozgási, gravitációs helyzeti (és más fajta) energiák mekkorák. A relativisztikus hatásokat nagy energiaszinteken úgy hívjuk, hogy idődilatáció (ez jelenti azt, hogy az idő lassul) és hosszkontrakció (ez azt jelenti, hogy a gyorsa haladó/nagyobb gravitációban tartózkodó tárgy látszólag megnyúlik a külső távoli megfigyelő szemén át).

Ezeket a hatásokat a Földön nem könnyű észrevenni, mert kevés dolog létezik (a fényt leszámítva) ami ekkora viszonylagos sebességgel haladna valami máshoz képest. De attól még léteznek.

Kb. ennyi a rövidítet verzió. :D