f105
| 5 |
|---|
Γενική Θεωρία της Σχετικότητας και καμπυλότητα.
...Είπαμε ότι το υλικό καμπυλώνει το χώρο, προσδιορίζει τη γεωμετρία του κόσμου, της "υπερεπιφάνειας του κόσμου". Ωστόσο, στη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας, η καμπυλότητα είναι είτε θετική, είτε μηδενική. Στο περιβάλλον μας βλέπουμε συσσωρεύσεις μάζας: τον Ήλιο, τους πλανήτες, τα αστέρια κ.λπ. Μεταξύ τους, κάτι που αντιστοιχούμε σε κενό. Αλλά αυτό το κενό υπάρχει πραγματικά;
...Το κενό του φυσικού είναι αυτό που μένει όταν αφαιρέσουμε την ύλη. Αλλά δεν είναι τίποτα. Το πιο πολύ υποβαθμισμένο κενό είναι πάντα πλήρες με φωτόνια. Ερώτηση: τα φωτόνια δημιουργούν καμπυλότητα στο σύμπαν;
...Θα ήταν εύκολο να απαντήσουμε "όχι", καθώς τα φωτόνια θεωρούνται ότι έχουν μηδενική μάζα. Ωστόσο, πρόκειται για τη "αδρανειακή μάζα" τους. Έχουν μια "βαρυτική μάζα", που συμβάλλει στο πεδίο της βαρύτητας;
Πριν μιλήσουμε για φωτόνια, ας μιλήσουμε για την αντιύλη. Προηγουμένως φτιάξαμε μια επιφάνεια με δύο κωνικά σημεία.
...Αυτόματα, αν έχετε φτιάξει το αντικείμενο, θα έχετε τοποθετήσει τα δύο κωνικά στοιχεία στην ίδια κατεύθυνση. Ωστόσο, θα μπορούσατε να το κάνετε διαφορετικά:
...Αλλά ένας κώνος είναι ένας κώνος, αν κατευθύνει την "κορυφή" του προς τα πάνω ή προς τα κάτω. Αν κατασκευάσετε αυτό το περίεργο αντικείμενο και σχεδιάσετε γεωδαισικές γραμμές πάνω σε αυτό, με την κολλητική ταινία, θα φτάσετε στο ίδιο αποτέλεσμα. Αυτά τα δύο κωνικά σημεία S1 και S2 είναι πράγματι σημεία συγκέντρωσης θετικής καμπυλότητας.
...Αν αντιστοιχίσουμε καμπυλότητα και μάζα, αυτό είναι πάντα η διδακτική εικόνα της γεωμετρίας γύρω από δύο θετικές σημειακές μάζες.
...Αυτό δεν είναι κακή εικόνα της δυαδικότητας ύλης-αντιύλης και μας βοηθά να αγγίξουμε κάτι: Η αντιύλη έχει θετική μάζα. Όπως η ύλη, συμβάλλει στη δημιουργία τοπικής θετικής καμπυλότητας.
...Η ύλη και η αντιύλη μπορούν, αν συναντηθούν, να αναιρεθούν για να δώσουν ακτινοβολία, φωτόνια. Και αντίστροφα. Μπορούμε, επομένως, να δώσουμε μια διδακτική εικόνα του φωτονίου πλησιάζοντας τις δύο κορυφές S1 και S2. Στη συνέχεια, φτιάχνετε τα δύο κωνικά στοιχεία συνδέοντας τα Α και Β, τα Γ και Δ.
...Στο δρόμο αυτό το μοντέλο υποδηλώνει ότι το φωτόνιο είναι το αντισωματίδιό του. Πράγματι, δεν μπορούμε πλέον να πούμε προς ποια κατεύθυνση θα κατευθύνεται η κορυφή του κώνου.
...Πώς μπορεί κανείς να κάνει τέτοιες παραμορφώσεις σε χαρτόνι; Ωστόσο, θα κάνουμε αρκετά άλλα στο μέλλον, σε αυτό το είδος. Ανεξάρτητα από αυτό, αν σχεδιάσετε ένα γεωδαισικό τρίγωνο γύρω από το σημείο όπου θα έχετε συγκεντρώσει τα δύο κωνικά σημεία, θα βρείτε ένα θετικό υπερβάλλον στο άθροισμα του Ευκλείδειου.
...Το φωτόνιο, ως αποτέλεσμα αυτής της αναίρεσης, αυτής της σύγκρουσης μεταξύ ύλης και αντιύλης, καμπυλώνει θετικά το χώρο.
...Στο σημείο που βρισκόμαστε, όλα είναι θετικά: οι μάζες, η καμπυλότητα, η ενέργεια. Ποια θα ήταν η γεωμετρία που δημιουργεί μια αρνητική μάζα; Αν υπήρχαν τέτοιες μάζες, θα δημιουργούσαν τοπική αρνητική καμπυλότητα. Αυτό μας οδηγεί στο να μιλήσουμε για τα νεγατικά κώνους.
Τα νεγατικά κώνους.
...Για να φτιάξετε έναν κλασικό κώνο, έναν "θετικό κώνο", αφαιρούσαμε ένα τμήμα που αντιστοιχούσε σε γωνία q και συνδέαμε τις άκρες. Εδώ θα κάνουμε το αντίθετο. Θα κάνουμε μια τομή στο φύλλο χαρτονιού μας και θα τοποθετήσουμε αντίθετα ένα είδος επίπεδου κομματιού, με γωνία q.
...Στο δεξιό μέρος φαίνεται ένα τρίγωνο που αποτελείται από γεωδαισικές γραμμές. Το άθροισμα είναι αυτή τη φορά μικρότερο από το άθροισμα του Ευκλείδειου, κατά γωνία q. Θα πούμε ότι το σημείο S είναι ένα σημείο συγκέντρωσης αρνητικής καμπυλότητας. Με ένα κυκλικό χαρακτήρα, θα είχαμε:
...Φυσικά, αν το τρίγωνο που αποτελείται από γεωδαισικές γραμμές δεν περιέχει το σημείο S, το άθροισμα θα είναι ίσο με π. Το "πλάι" αυτού του νεγατικού κώνου είναι ευκλείδειο, δεν περιέχει καμία καμπυλότητα. Αυτή η αρνητική καμπυλότητα συγκεντρώνεται στο S.
Περιεχόμενο άρθρου Περιεχόμενο Επιστήμης Σελίδα Αρχής
Προηγούμενη Σελίδα Επόμενη Σελίδα
**
Αριθμός επισκέψεων σε αυτή τη σελίδα από την 1η Ιουλίου 2004** :