Czasoprzestrzeń

Czasoprzestrzeń

Czasoprzestrzeń jest absolutnym zbiorem zdarzeń, zlokalizowanych w przestrzeni i czasie. Jest ona czterowymiarowa, składa się z trzech współrzędnych przestrzennych oraz ze współrzędnej czasowej (ct).

W największym uogólnieniu wszystkie oddziaływania i cząstki (przy założeniu, że są to drgające struny) można potraktować jako odkształcenia wielowymiarowej czasoprzestrzeni. Jest to podejście analogiczne do uznania grawitacji za zagięcie 4-wymiarowej czasoprzestrzeni w teorii względności, ale dzięki przyjęciu większej liczby wymiarów „pojemność” tej koncepcji jest znacznie większa. Czyni to wielowymiarową czasoprzestrzeń dobrym narzędziem do próby stworzenia Ogólnej Teorii Wszystkiego.

Zgodnie z ogólną teorią względności Alberta Einsteina grawitacja nie jest siłą, która działa na masywne ciała, z punktu widzenia powszechnej grawitacji Isaaca Newtona. Zamiast tego, ogólna teoria względności wiąże grawitację z geometrią samej czasoprzestrzeni, a zwłaszcza z jej krzywizną.

W fizyce klasycznej czas płynie w sposób ciągły i niezależny dla wszystkich obiektów. W teorii względności czasoprzestrzeń jest czterowymiarowym kontinuum łączącym znane nam trzy wymiary przestrzeni z wymiarem czasu.

Wizualizacja

Aby uwzględnić grawitację w teorii względności, struktura czterowymiarowej czasoprzestrzeni musi wykraczać poza reguły klasycznej geometrii, gdzie równoległe linie nigdy się nie spotykają, a suma kątów trójkąta wynosi 180°. W ogólnej teorii względności czasoprzestrzeń nie jest „płaska”, ale jest zakrzywiona przez obecność masywnych ciał.

Przedstawiona artystyczna reprezentacja wizualizuje czasoprzestrzeń jako uproszczoną, dwuwymiarową powierzchnię, która jest zniekształcana obecnością trzech masywnych ciał, przedstawionych jako kolorowe kule. Zniekształcenie powodowane przez każdą kulę jest proporcjonalne do jej masy.

Krzywizna czasoprzestrzeni wpływa na ruch jej masywnych ciał; z kolei, gdy masywne ciała poruszają się w czasoprzestrzeni, krzywizna zmienia się, a geometria czasoprzestrzeni podlega ciągłej ewolucji. Grawitacja opisuje następnie interakcje między materią a czasoprzestrzenią.

Planety

Obiekty astronomiczne okrążające gwiazdę lub pozostałości gwiezdne, w których wnętrzu nie zachodzą reakcje termojądrowe, wystarczająco duże, aby uzyskać prawie kulisty kształt oraz osiągnąć dominację w przestrzeni swojej orbity...

Gwiazdy

Każda gwiazda jest specyficzną mieszaniną gazów, skupionej grawitacyjnie materii, która może mieć postać plazmy. Jądra gwiazd na skutek zachodzących w nim reakcji pierwiastkowych emitują niezwykle dużą energię...

Galaktyki

Duże, grawitacyjnie związane układy gwiazd, pyłu i gazu międzygwiazdowego oraz niewidocznej ciemnej materii. Większość galaktyk ma rozmiary od kilku tysięcy do kilkuset tysięcy lat świetlnych...

Czasoprzestrzeń

Czasoprzestrzeń jest czterowymiarowa, składa się z trzech współrzędnych przestrzennych oraz ze współrzędnej czasowej (ct). Czasoprzestrzeń jest absolutnym zbiorem zdarzeń, zlokalizowanych w przestrzeni i czasie...