Коротко про простір час. Частина 3

Увага: Через позицію правовласника щодо вмісту дане відео українською було видалене з Ютуб каналу "Цікава наука". Ви зможете знайти його на Толоці.

Гравітація.
Вона керує всесвітом.
Все притягується одне до одного.
Ой!
Включно з тобою.
Ой!
На цьому останньому уроці ми дізнаємося, яке значення гравітація має для простору-часу.
Або, що більш правильно, яке значення простір-час має для гравітації.
Досі ми мали справу з об’єктами, що рухаються з постійними швидкостями, яким відповідають прямі світові лінії в просторі-часі.
Але, як тільки ви додаєте гравітацію і вимірюєте швидкість в певний момент часу, а пізніше вимірюєте знову, то швидкість може бути іншою.
Іншими словами, як я зрозумів, гравітація спричиняє прискорення, тож нам потрібно, щоб світові лінії мали різний вигляд у різні моменти часу.
Як ми бачили в попередньому відео, для правильної зміни нахилу світової лінії об’єкта використовують перетворення Лоренца — спосіб стиснення і розтягування.
Аби показати, що гравітація робить з рухом Тома, потрібно створити багато маленьких частинок простору-часу, кожна з яких змінена на різну величину.
Ось моя світова лінія під різними кутами в кожному шматку.
Тепер ми готові з’єднати все разом.
Ми зшиваємо ковдру простору-часу, де світові лінії виглядають викривленими.
Там, де світові лінії сходяться, об’єкти зіштовхуються.
З’єднуючи шматочки між собою, ми вбудовуємо кривину в сам простір-час.
Але справжній геній Айнштайна полягав в тому, щоб точно описати, як кожен клаптик розтягується і стискається в залежності від відстані до маси та енергії.
Навіть незначна кількість речовини викривляє простір-час.
І викривлення простору-часу впливає на рух об’єктів поблизу.
Це гравітація згідно з Айнштайном.
Раніше Ісаак Ньютон описав гравітацію використовуючи поняття сили й прискорення без якогось там мінливого простору-часу.
І це працювало.
Але теорія Айнштайна робить це трохи краще.
Пояснюючи, наприклад, орбіту Меркурія навколо Сонця.
Або відхилення світла від прямолінійного поширення масивними об’єктами.
До того ж теорія Айнштайна описує речі, які просто не існували в старих теоріях, де простір, час і гравітація були розділені.
Зшивання може залишати складки в матерії простору-часу.
Вони називаються гравітаційними хвилями, що детектуються як дрібні повторювані, ледь помітні розтягування і стиснення простору.
І ми проводимо експерименти задля реєстрації цих хвиль.
Однак, непряме свідчення, отримане з картини розподілу поляризації світла, що залишилося після Великого вибуху, підтверджує їхнє існування.
Але, не зважаючи на успіхи Айнштайна, у випадку, коли дуже багато речовини концентрується в занадто малій області простору, як чорній дірі, кривина простору-часу стає настільки великою, що рівняння перестають діяти.
Нам потрібна нова картина простору-часу, яка включатиме в себе квантову механіку, що дозволить розкрити таємницю надр чорних дір.
Таким чином, ще багато чого належить дізнатися про простір, час, і простір-час.