Hoe Albert Einstein de algemene relativiteitstheorie ontwikkelde

Hoe Albert Einstein de algemene relativiteitstheorie ontwikkelde.

uitvinden, hoe een van de grootste geesten uit de geschiedenis een van de belangrijkste wetenschappelijke theorieën bedacht.

Inch 1907 Jaar, twee jaar na het publiceren van zijn speciale relativiteitstheorie , Albert Einstein kwam tot een belangrijke conclusie: de speciale relativiteitstheorie kan niet worden toegepast op de zwaartekracht of op een versneld object. Stel je voor dat iemand op aarde zit in een afgesloten kamer. Deze persoon kan het zwaartekrachtveld van de aarde voelen. Plaats nu dezelfde kamer in de ruimte, weg van de zwaartekracht van een object en geef het een versnelling 9,8 meter per seconde (dat alleen, wat is de versnelling van de zwaartekracht). Niemand in de kamer zou het verschil kunnen zien, of het de zwaartekracht voelt, of gewoon een gelijkmatige acceleratie.

Vroeg Einstein zich af, hoe licht zich zou gedragen in een versnellende kamer. Als iemand met een zaklamp de kamer in scheen, het lijkt, dat ze naar beneden leunt. Het zou zijn gebeurd, omdat de vloer van de kamer de lichtstraal met steeds grotere snelheid zou naderen, zodat de vloer het licht kon inhalen. Omdat zwaartekracht en versnelling gelijkwaardig zijn, licht wordt gebogen in een zwaartekrachtveld.

Het kostte Einstein nog een paar jaar om de juiste wiskundige uitdrukking van deze ideeën te vinden. Inch 1912 jaarvriend van Einstein, wiskundige Marcel Grossman, stelde hem voor aan de tensoranalyse van Bernhard Riemann, Tullio Levi-Civity bij Gregorio Ricci-Curbastro, waardoor hij de wetten van de fysica op dezelfde manier kon uitdrukken in verschillende coördinatensystemen. Er volgden nog eens drie jaar van misleiding en hard werken, maar in november 1915 R. Het werk zit erop.

In zijn vier artikelen gepubliceerd in november 1915 R. Einstein legde de basis voor de theorie. Vooral in het derde geval gebruikte hij de algemene relativiteitstheorie, om de precessie van het perihelium van Mercurius te verklaren. Punt, waar Mercurius het dichtst bij de zon staat, dat wil zeggen, zijn perihelium, het beweegt. Deze beweging kan niet worden verklaard door de gravitatie-invloed van de zon en andere planeten. Het was zo'n mysterie, dat in de negentiende eeuw zelfs een nieuwe planeet werd voorgesteld, Vulcaan, in een baan dichtbij de zon. Zo'n planeet was niet nodig. Einstein kon de periheliumverschuiving van Mercurius berekenen op basis van de eerste principes.

De echte test van elke theorie is echter deze, kan ze iets voorspellen, die nog niet is nageleefd. Algemene relativiteitstheorie voorspeld, dat het licht zal buigen in een zwaartekrachtveld. Inch 1919 Gedurende het jaar namen Britse expedities naar Afrika en Zuid-Amerika een totale zonsverduistering waar, controleren, of de positie van de sterren bij de zon is veranderd. Het waargenomen effect was precies dat, wat Einstein voorspelde. Einstein werd meteen beroemd over de hele wereld. (Lees de zonsverduistering, dat maakte Albert Einstein tot een ster van de wetenschap, om er meer over te leren).

Toen de resultaten van de zonsverduistering werden aangekondigd, De Britse natuurkundige JJ Thomson beschreef de algemene relativiteitstheorie niet als een op zichzelf staand resultaat, maar als 'een heel continent van wetenschappelijke ideeën'. En zo is het gebeurd. Zwarte gaten en het uitdijende heelal zijn twee concepten, die hun wortels hebben in de algemene relativiteitstheorie. Zelfs GPS-satellieten moeten rekening houden met algemene relativistische effecten, om nauwkeurige positiemetingen te verstrekken aan mensen op aarde.