Einstein's Allmänna relativitetsteori. Einstein's komplexa Allmänna relativitetsteori förklaras så att ALLA kan förstå den

Transkript

1 Einstein's Allmänna relativitetsteori Einstein's komplexa Allmänna relativitetsteori förklaras så att ALLA kan förstå den

2 Allmänna relativitetsteorin - Fakta Einsten presenterade teorin 10 år efter den speciella Einsteins slutliga teori är nu heltäckande och gäller under samtliga allmänna förhållanden Till skillnad från den första teorin som bara gällde rörelse under konstant hastighet så inkluderar den allmänna teorin även rörelse under acceleration Teorin inkluderar även gravitationen (tyngdkraften) som Einstein visade är likvärdig med acceleration Om den första teorin raserade Newton's bild av tid & rum så om omkullkastade denna Newton's bild av hur Universum fungerar

3 Newton's vs Einstein's världsbild Newton ansåg gravitationen som en kraft som verkade mellan himlakroppar med massa Newton kunde dock inte förlara hur gravitationen verkade/funderade Små avvikelser i Merkurius bana kring solen hade observerats men Newtons teori kunde inte förklara dessa Det kunde däremot Einsteins med sin teori Einstein ansåg gravitationen inte som en kraft utan som en effekt/konsekvens av att himlakroppar med massa gjorde tunga avtryck i universums rymd

4 Den krökta 4-dimensionella rumtiden Istället för gravitationen som en kraft så sa Einstein att kroppar med massa kröker rumtidsväven Himlakroppar rör sig genom rumtidsväven i de naturliga banor som krökningen av rumtiden skapar. Vilket gäller även för ljuset! Ljuset böjs av i närheten av en massiv kropp

5 Likhet mellan acceleration & gravitation Acceleration med 9,82 m/s² Tyngdacceleration (tyngdkraft) på 9,82 m/s² Upplevd motriktad kraft Einstein konstaterade att det inte går att märka någon skillnad mellan tyngdkraften på jorden och den kraft som upplevs instängd i rymdskepp som accelererar

6 En ljusstråle böjs av i en accelererande rymdraket Stillastående rymdraket Accelererande rymdraket En ljusstråle som skickas genom en stillastående raket träffar vågrätt väggen på andra sidan I en accelererande raket träffar ljustrålen något lägre ner eftersom raketen hinner röra sig framåt Det ser ut som ljusstrålen böjs av

7 Gravitationen böjer av ljuset Då det inte går att märka någon skillnad mellan acceleration & gravitation, och Ljuset böjs av i en accelererande rymdraket, så Måste gravitationen också böja av ljuset Detta var emot Newtons gravitationslag då ljuspartiklar saknar massa och det bara skulle vara partiklar med massa som skulle påverkas enl. lagen

8 Bevis för den Allmänna teorin Teorin förutsade att krökningen av rumtiden/ gravitationen skulle kunna bli så stor att inte ens ljuset skulle kunna komma undan dvs Svarta hål Att ljuset böjs av vid en tung himlakropp kunde observeras 1919 då en stjärna A som befann sig bakom solen kunde obeserveras vid punkt B under en solförmörkelse

9 Extrem gravitation ger stora effekter Riktigt tunga himla kröker rumtidsväven till den grad att att tiden sakta ner i närheten av dem I ett svart hål är kökningen så stor att stannar tiden stannar av helt och hållet i en singularitet där fysikens lagar bryter samman Teorin öppnar teoretiska möjligheter till extrem krökning av rumtidsväven så att maskhål skapas som kan innebära resor i tid och rum via genvägar som skapas

10 Konsekvenser av teorin På höjden för GPS satelliter är gravitationen lägre så tiden går saktare, så Allmänna teorin måste också beaktas när klockorna på satelliten kallibreras Gravitationslinser är också en kosekvens av teorin som låter astronomer se stjärnor och galaxer som ligger bakom en annan galax. Gravitationslinsen fungerar som ett förstoringsglas och på bilden syns bakomliggande galax som en ring

11 Summering Allmänna teorin gav oss en ny bild av hur universum fungerar och var lika omvälvande som Darwins teori om naturlig selektion Tunga himlakroppar kröker den 4-dimensionella rumtidsväven och böjer av ljusstrålar Himlakroppar rör sig i naturliga banor som den krökta rumtidsväven skapar Einstein fick aldrig nobelpriset för sina relativitetsteorier utan bara för fotoelektriska effekten