Miért görbe a tér, és hogyan kell ezt elképzelni?

Elméletileg a tér görbületét a gravitáció okozhatja. Tehát pl. egy csillag gravitációja meggörbíti a teret.

A görbe teret úgy szokták szemléltetni, hogy fognak egy golyót (mondjuk egy nagyobb csapágygolyót) és egy gumiasztalra helyezik. A golyó alatt a gumi lesüllyed, a felület jelképezi a görbe teret (ami ugye a golyó nélkül egy vízszintes sík lap).

A görbe tér elképzelésének nehézsége abban áll, hogy valójában a 3 dimenziós tér görbülete csak a 4. dimenzióból látszik (ha belegondolsz, a gumiasztalos példánál maradva, egy kör, ami a gumiasztal felszínén van, nem láthatja a görbületet, csak a hatását érzi: belecsúszik a golyó miatt keletkezett mélyedésbe. A golyót sem látja, csak azt a részt, ami "belelóg" a síkba: egy pontot).

Nem a térgörbületről szól ugyan, hanem a dimenziók közötti különbségek megértését segíti Edwin A. Abbott Síkföld című kisregénye, zseniális.

A természet alaptörvénye, hogy ha egy tömegre nem hat erő, akkor egyenesvonalú, egyenletes mozgást végez. Most csak az "egyenesvonalú" érdekes. Megfigyelték a Merkur mozgását a Vénusz mögött. Ugye ez egyszerű, figyeljük, mikor eltűnik és megjelenik, közben mérjük az időt. Másfelől ismerjük a mozgástörvényeket, a pályaadatokat, tehát ki is számíthatjuk. Az volt a probléma, hogy a számítás és a mérés sose stimmelt. Több hasonló tapasztalat is volt más esetekben. Ha azonban a gravitáció hatására görbült térben számolunk, a tapasztalat és a számítás egybevágott.

A görbült tér tehát azt jelenti, hogy egy erőtérben (jellemzően gravitációs erőtérben) az "egyenes vonal" egy görbe mentén helyezkedik el. A görbülés nem olyan, mint amikor egy egyenes rudat meghajlítasz. Ha a görbült térben vagy, a két pont között közlekedő foton útját egyenesnek látod. Ha ugyanezt kívülről nézed, akkor is egyenesnek látod, csak éppen a számítások és a tapasztalan nem egyeznek. Ha azonban úgy képzeled, hogy a tér görbült, és ezt belekalkulálod a számításokba, akkor mérés és számítás egybeesik.

#1: "A görbe tér elképzelésének nehézsége abban áll, hogy valójában a 3 dimenziós tér görbülete csak a 4. dimenzióból látszik (ha belegondolsz, a gumiasztalos példánál maradva, egy kör, ami a gumiasztal felszínén van, nem láthatja a görbületet, csak a hatását érzi: belecsúszik a golyó miatt keletkezett mélyedésbe. A golyót sem látja, csak azt a részt, ami "belelóg" a síkba: egy pontot)."

A tér görbesége látszódik belülrõl. Gauss például meg is próbálta kimérni.* (Még jóval Einstein, Riemann, Bolyai elõtt).

[link]

A gumiasztalra festett kör érzékeli ha benyomod az asztalát.

Például ha egy nagy (lecsiszolt, kerekded) dobókocka felszínén laknál, akkor általában azt látnád, hogy az 1 sugarú körök hossza 2pi, kivéve ha éppen a dobókocka csúcsában állnál, mert akkor csak 1.5pi (a 3 lapon egy-egy derékszögû ívbõl áll az egységkör).

Pedig teljesen normális egységkör az is, nincs benne törés, állandó a görbülete stb: csak rövidebb.

Szóval nagyon is jól érzékelhetõ.

(a kocka élénél például nincsen ilyen anomália. Attól függ, hogy van-e a köröd belsejében csúcs.)

(ugyanez lejátszódik a Földön a hegycsúcsoknál is, csak, általában nem jut eszedbe a talaj mentén mérni a távolságot)

Szóval ha egy 4d kockán élnénk, akkor például lehetne az, hogy akinek a lakásába esik az egyik csúcs a 16 közül, annak kevesebb tapétát kell használnia :D

(Nyilván más jelenségek is fellépnek, máshogy is torzulnak a dolgok.)

Ezt persze a görbült térre, és, nem a görbült téridõre írtam. Utóbbihoz nem értek. De, gondolom az 5. dimeniós lények kábé olyannak látnák a mi görbült téridõnket kívülrõl, mint ahogy mi, 3 dimenziós lények látjuk a gumiasztalt görbének.

#3

Igen, érzékeli, ez tiszta sor (gyakorlatilag egy "feszülést" érzékel az említett kör, ami az analógia szerint megfelel a gravitációnak. Tehát ami a körnek a síkban a feszülés [és emiatt a csúszás a pont felé] - nyúlik a gumiasztal és vele ő is -, az nekünk a gravitáció - vonz a bolygó minket is [nő a tömegünk és vonz a bolygó]. Látni nem látja közvetlenül, mert a sík felszínének változását nem látja. A gravitációt magát mi sem látjuk, csak a következményeit, például a fény útjának görbülését egy csillag gravitációja miatt.)

Ez egy érdekes dolog, ilyeneken jó gondolkodni :-)

#1: "a gumiasztalos példánál maradva, egy kör, ami a gumiasztal felszínén van, nem láthatja a görbületet, csak a hatását érzi: belecsúszik a golyó miatt keletkezett mélyedésbe. "

Badarság. Semmiféle erõt, gyorsulást, ilyesmit nem okoz a gumilepedõn élõ körök számára az, ha a gumilepedõ be van nyomva. Nem vonzza õket semmi befelé. Mégis mi vonzaná? A mi Föld bolygónk gravitációja? Vagy, miért pont arra vonzaná? Ha élére állítom a trambulint, akkor oldalirányba esnének a rajzolt vázák?

A két állításodból csak kettõ badarság.

A konstans benyomódást _látják_ a saját szemükkel a köröcskék, hogy hoppá, itt furcsák a dolgok, viszont nem jelenik meg számukra mint "erõ" vagy "gyorsulás". (Ugye ezeknek az ellenkezõjét írtad.)

Amikor laknak a síkon, és, te benyomod a trambulint, na, akkor azt megérzik. Kb, mint mi egy hangágyút, kicsit eltávolodnak egymástól az atomjaik/szerveik, gondolom gázzá esnek szét a köröcskék.

Nyilván mozogni sem igazán lehet egy görbe téren, ha a görbület nem konstans. Talán Spongyabob képes lenne rá, de, Patrik inkább ne próbálja ki.

(Nem mintha nem lenne tök mindegy.)