| 5 |
Γενική Σχετικότητα και καμπυλότητα.
...Είπαμε ότι η ύλη καμπυλώνει τον χώρο, καθορίζει τη γεωμετρία του σύμπαντος, της «υπερεπιφάνειας» του σύμπαντος. Αλλά, στη Γενική Σχετικότητα, η καμπυλότητα είναι είτε θετική, είτε μηδενική. Στο περιβάλλον μας βλέπουμε συγκεντρώσεις μάζας: τον ήλιο, τους πλανήτες, τα αστέρια, κ.λπ. Μεταξύ τους, κάτι που εξομοιώνουμε με το κενό. Αλλά υπάρχει αυτό το κενό;
...Το κενό του φυσικού είναι αυτό που απομένει όταν αφαιρέσουμε την ύλη. Αλλά δεν είναι τίποτα. Το πιο καθαρό κενό είναι πάντα populated (γεμάτο) με φωτόνια. Ερώτηση: δημιουργούν τα φωτόνια καμπυλότητα στο σύμπαν;
...Θα ήμασταν tempted (δελεασμένοι) να απαντήσουμε «όχι», αφού τα φωτόνια θεωρείται ότι έχουν μηδενική μάζα. Αλλά πρόκειται για την «αδρανειακή μάζα» τους. Έχουν «βαρυτική μάζα», συμβάλλοντας στο πεδίο βαρύτητας;
Πριν μιλήσουμε για φωτόνια, ας μιλήσουμε για την αντιύλη. Πριν από λίγο κατασκευάσαμε μια επιφάνεια με δύο κωνικά σημεία.
...Αυτόματα, αν κατασκευάσατε το αντικείμενο, έχετε τοποθετήσει τα δύο κωνικά στοιχεία στην ίδια φορά. Αλλά θα μπορούσατε να procedez (προχωρήσετε) διαφορετικά:
...Αλλά ένας κώνος είναι ένας κώνος, είτε στρέφει την «κορυφή» του προς τα πάνω ή προς τα κάτω. Αν κατασκευάσετε αυτό το παράξενο αντικείμενο και σχεδιάσετε πάνω του γεωδαιτικές, με την κολλητική ταινία σας, θα καταλήξετε στο ίδιο αποτέλεσμα. Αυτά τα δύο κωνικά σημεία S1 και S2 είναι πράγματι σημεία θετικής συγκεντρωμένης καμπυλότητας.
...Αν εξομοιώνουμε την καμπυλότητα με τη μάζα, είναι πάντα η διδακτική εικόνα της γεωμετρίας κοντά σε δύο θετικές σημειακές μάζες.
...Δεν είναι μια τόσο κακή εικόνα της δυαδικότητας ύλης-αντιύλης και μας κάνει να αγγίζουμε με το δάχτυλο μια πράγμα: η αντιύλη έχει θετική μάζα. Όπως η ύλη, συμβάλλει στη δημιουργία τοπικής θετικής καμπυλότητας.
...Η ύλη και η αντιύλη μπορούν, συναντώντας τις, να annihilate (αλληλοεξουδετερωθούν) για να δώσουν ακτινοβολία, φωτόνια. Και vice-versa (αντιστρόφως). Μπορούμε λοιπόν να δώσουμε μια διδακτική εικόνα του φωτονίου φέρνοντας κοντά τις δύο κορυφές S1 και S2. Στη συνέχεια κατασκευάζετε τα δύο κωνικά στοιχεία ενώνοντας το A με το B, το C με το D.
...Στο passage (πέρασμα) αυτό, το μοντέλο υποδηλώνει ότι το φωτόνιο είναι το αντι-σωματίδιό του. Πράγματι, δεν μπορεί πλέον να ειπωθεί προς ποια κατεύθυνση στρέφεται η κορυφή του κώνου.
...Πώς μπορεί να υποβληθεί χαρτόνι σε τέτοιες contorsions (στρεβλώσεις); Αλλά θα κάνουμε πολλές άλλες στη συνέχεια, σε αυτό το είδος. Πάντως, αν σχεδιάσετε ένα γεωδαιτικό τρίγωνο γύρω από το σημείο όπου έχετε κάνει να συγκλίνουν τα δύο κωνικά σημεία, θα βρείτε ένα θετικό excess (υπερβολικό ποσό) στο ευκλείδειο άθροισμα
...Το
φωτόνιο, ως αποτέλεσμα αυτής της annihilations (αλληλοεξουδετέρωσης), αυτής της conjonction (συνάντησης) ύλης και αντιύλης, καμπυλώνει θετικά τον χώρο.
...Στο
στάδιο στο οποίο βρισκόμαστε, όλα είναι θετικά: οι μάζες, η καμπυλότητα, η ενέργεια. Ποια θα ήταν η γεωμετρία που θα δημιουργούσε μια αρνητική μάζα; Αν αυτές οι μάζες υπήρχαν, θα δημιουργούσαν τοπική αρνητική καμπυλότητα. Αυτό μας οδηγεί να μιλήσουμε για τα αρνητικά κώνους (negacônes).
Τα αρνητικά κώνους (negacônes).
...Για
να κατασκευάσουμε έναν κώνο κλασικό, έναν «θετικό κώνο» (posicône), αφαιρούσαμε έναν τομέα αντιστοιχώντας σε μια γωνία q και ενώναμε άκρο με άκρο. Εδώ θα κάνουμε το αντίθετο. Θα δώσουμε ένα χτύπημα με ψαλίδι στο φύλλο χαρτονιού μας και αντίθετα θα προσαρμοσσουμε ένα είδος επίπεδης γωνίας, γωνίας q.
...Έχουμε
απεικονίσει, στα δεξιά, ένα τρίγωνο αποτελούμενο από γεωδαιτικές. Το άθροισμα είναι αυτή τη φορά μικρότερο από το ευκλείδειο άθροισμα, κατά μια γωνία q. Θα πούμε ότι το σημείο S είναι ένα σημείο συγκέντρωσης αρνητικής καμπυλότητας. Με ένα στρογγυλό άκρο, θα είχαμε:
...Φυσικά,
αν το τρίγωνο που αποτελείται από γεωδαιτικές δεν περιέχει το σημείο S, το άθροισμα θα είναι ίσο με p. Η «πλευρά» (flanc) αυτού του αρνητικού κώνου είναι ευκλείδεια, δεν περιέχει καμπυλότητα. Αυτή η αρνητική καμπυλότητα είναι συγκεντρωμένη στο S.
Περιεχόμενο
άρθρου Περιεχόμενο
Επιστήμης Αρχική
Σελίδα
Προηγούμενη
σελίδα Επόμενη
σελίδα
Επιστροφή προς
Οδηγό-Επιστήμες Αριθμός επισκέψεων αυτής της σελίδας από την 1η Ιουλίου 2004
: