Sto godina relativiteta

1915. publikovan je Einsteinov rad danas poznat kao Opšta/Opća teorija relativiteta (OTR). Deset godina prije tog rada, Einstein je objasnio brzinu svjetlosti i fenomene vezane za brzinu svjetlosti u onome što se danas zove Specijalna teorija relativiteta. Specijalna se zove "specijalna" jer se odnosi na specijalne slučajeve - referentne okvire koje se nalaze u neprestanom i nepromjenljivom kretanju (bez ubrzavanja ili usporavanja) dok se Opšta/Opća aplicira na sisteme u stanju ubrzavanja. Koliko ja shvatam. 

Dakle, ove, 2015. navršava se 100 godina od objavljivanje OTR i 110 godina od objavljivanja STR.

OTR predviđa niz fenomena vezanih za masu i energiju. Energija nekog tijela upravo je proporcionalna njegovoj masi tj. što je masa veća, veća je i energija tijela. To također implicira da što je brzina tijela veća, to je veća i njegova masa, jer se sa brzinom povećava i kinetička energija tijela. 

OTR govori o 4 dimenzije svemira - 3 dimenzije prostora (širina, visina i dužina) te 1 dimenzija vremena. Današnje teorije predviđaju  više dimenzija svemira (recimo, 11, ali tko zna, krhko je znanje), međutim, mi tih dimenzija nismo svjesni. 

Masivni objekti izazivaju distorziju u prostorno-vremenskom kontinuumu. Recimo, nešto ovako:

Image credit:NASA

Ovaj fenomen naučnici pokušavaju slikovito prikazati koristeći elastične površine napravljene od gume, rastegnute poput trampoline na koje stavljaju kugle:

Credit: Univeristy of New Mexico, Department of Physics

Ovaj model je najpribližniji zorni prikaz onoga što se dešava u Univerzumu, ali nije 100% vjeran. Zapravo, više je kao neki presjek, jer prikazuje samo jedan nivo prostora (predstavljenog gumom), a u stvarnosti ovo udubljenje se dešava u svim dimenzijama. Ali bez obzira na nedostatke ovog modela, postaje vam jasnije što se otprilike događa. 

Svaka promjena u prostoru, izaziva promjenu i u dimenziji vremena. A promjena u prostoru je ono što mi doživljavamo kao kretanje. Tu dolazimo do onog čuvenog stava da vrijeme za objekat koji se kreće ne prolazi na isti način kao za nekoga ko se ne kreće, nego sporije. Taj fenonomen se zove dilatacija. 

OTR govori o tome da su masa i energija dvije strane jednog novčića - to su različite manifestacije iste stvari i to je ono što je Einstein opisao u svojoj čuvenoj jednadžbi:

Tu se vraćamo na onaj zaključak da što se neko tijelo brže kreće, ima i veću kinetičku energiju, a kako je energija veća, to je i masa veća. Upravo zbog povećanja mase nemoguće je da neko tijelo putuje brzinom većom od brzine svjetlosti jer bi se masa, kada tijelo dostigne brzinu svjetlosti povećala beskonačno, a beskonačna masa traži beskonačnu energiju da bi se kretala ("sila masi daje ubrzanje"). Sve  to je jedan začarani krug relativiteta.

Ovo, a ni tekstovi o Teoriji relativiteta koje ću naknadno napisati, koji  nije tekst koji pokušava objasniti Teoriju relativiteta, nego jednostavno podsjetiti na čaroliju ovog otkrića i, kako većina medija to nije učinila, podsjetiti na godišnjicu publikovanja.