יום חמישי, 3 בנובמבר 2016

אלברט איינשטיין - ביוגרפיה - פיתוח תורת היחסות הכללית



איינשטיין סבר שתורת היחסות הפרטית אינה שלמה. תורת היחסות הפרטית הייתה מוגבלת רק למערכות ייחוס אינרציאליות (כלומר: נעות במהירות קבועה אחת ביחס לשנייה) ולא דיברה על מערכות מואצות.
 
בשנת 1915 פרסם את תורת היחסות הכללית, שמיסדה את השקילות בין תאוצה לכבידה ובין שדה כבידה לגאומטריה של המרחב (שנקבעת על פי העקמומיות שלו). איינשטיין גם הסיק וגזר שעקמומיות המרחב בנקודה מסוימת עומדת ביחס ישיר לצפיפות המסה והאנרגיה בנקודה זו. הניסוח המתמטי של קביעה זו הוא מסובך ביותר ומצריך שימוש באלגברה טנזורית המטפלת בגדלים שנשמרים תחת טרנספורמציות לינאריות מסוימות ונקראים טנזורים. בסיועו של חברו, הרמן מינקובסקי, ושימוש בטנזור המטרי של רימן. הוא כלל לא ניסה לאששה באמצעות ניסוי, בטענה כי "היא כה יפה עד שחייבת להיות גם נכונה".

לתורת היחסות הכללית של איינשטיין היו מספר ניבויים שונים מאלה של המכניקה הקלאסית ותורת הכבידה של ניוטון, הנה כמה מהם:

התפשטותו של שדה כבידה במרחב איננה מיידית, אלא מוגבלת למהירות האור.

מסה מעוותת ומעקמת את המרחב, כך שהגאודזה (המסלול הקצר ביותר בין שתי נקודות) בין כל שתי נקודות עקומה גם היא, והכבידה אינה אלא כוח מדומה הנגרם מהשאיפה של כל גוף לנוע כאילו הוא היה נע במרחב אוקלידי בעוד המרחב עצמו מעוקם. לפי תחזית זו גודל השדה הכבידתי בנקודה ניתן לחיזוי בהינתן עקמומיות המרחב – זמן בנקודה שבו.

מסקנה מהרעיון הקודם היא שמדת הסטייה של קרן אור ממסלול ישר בהשפעת מסה נתונה תהיה כפולה מהצפוי על פי חוקי ניוטון, תוך גרימת "עידוש כבידתי" (Gravitational Lensing באנגלית) חזק יותר.

תיקונים ביחס למסלולו הצפוי של כוכב חמה (מרקורי).

אפשרות תאורטית לקיומם של חורים שחורים ונקודות סינגולריות במרחב-זמן.

קוסמולוגיה: מודל להתפשטות היקום והוספת הקבוע הקוסמולוגי.

אין תגובות:

הוסף רשומת תגובה