Εκατό χρόνια Αϊνστάιν

Δημοσιεύτηκε στις 25/11/2015 στην κατηγορία προς το Αύριο  |  δεν υπάρχουν σχόλια

Του Παύλου Δρακόπουλου

 

Σήμερα, 25 Νοεμβρίου 2015, συμπληρώνονται 100 χρόνια από τότε που ο Αϊνστάιν παρουσίασε την τελική μορφή της διάσημης πλέον Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας, με μια ομιλία του στην Πρωσική Ακαδημία Επιστημών.
   Το Νοέμβριο του 1915, ο 'Αλμπερτ Αϊνστάιν παρουσίασε τη θεωρία του -και τις αντίστοιχες «εξισώσεις πεδίου»- σε τέσσερις διαδοχικές ομιλίες, μία ανά εβδομάδα, ενώ ακολούθησε η σχετική δημοσίευση στις 2 Δεκεμβρίου. Επρόκειτο για ένα από τα πιο εντυπωσιακά επιτεύγματα της ανθρωπότητας, προϊόν μιας σειράς νοητικών και όχι πραγματικών πειραμάτων. Παραμένει όμως απίστευτα δύσκολο να το «χωνέψει» ακόμη κανείς, είτε είναι ειδικός, είτε όχι.
   Είχε προηγηθεί πριν μία δεκαετία, το 1905, η δημοσίευση ενός άρθρου στο διασημότερο επιστημονικό περιοδικό της εποχής, τα "Annalen der Physik" (Χρονικά της Φυσικής), με το οποίο παρουσίασε την πρώτη -γνωστή και ως Ειδική- Θεωρία της Σχετικότητας, όπου έδειξε ότι ο χρόνος είναι σχετικός. Χρειάστηκε μια δεκαετία για να συμπεριλάβει τον χώρο και να επεκτείνει τη θεωρία του από Ειδική σε Γενική, δηλαδή σε συμπαντική πλέον κλίμακα. Ήταν μια νέα θεωρία της βαρύτητας, που άφηνε πίσω τον Νεύτωνα.
   Η Ειδική Θεωρία Σχετικότητας ήταν μια επανάσταση, όμως διατηρούσε ακόμη την οικεία Ευκλείδεια γεωμετρία και τη Νευτώνεια φυσική. Η Γενική Θεωρία ήταν μια δεύτερη επανάσταση πιο φιλόδοξη από την πρώτη, καθώς κατήργησε τον γνώριμο στατικό κόσμο που οι άνθρωποι -και οι επιστήμονες- γνώριζαν από την αρχαιότητα.
   Έκτοτε ο κόσμος γύρω μας δεν είναι πλέον ίδιος. Το αξεδιάλυτο, δυναμικό και συνεχώς μεταβαλλόμενο δίδυμο του χώρου και του χρόνου - ο χωροχρόνος- είναι άρρηκτα 'δεμένος' με την μάζα και την ενέργεια στο σύμπαν. Όσο πιο μεγάλη είναι η μάζα της ύλης (και άρα η ενέργεια), τόσο περισσότερο καμπυλώνει τον χώρο και ανάλογα επηρεάζει τη ροή του χρόνου.
   Για τον Νεύτωνα, το μήλο έπεφτε κάτω από την μηλιά και οι πλανήτες έλκονταν μεταξύ τους, επειδή υπήρχε μια μυστηριώδης «δύναμη» που λεγόταν βαρύτητα. Ο χώρος στο σύμπαν ήταν κενός μεταξύ των πλανητών και μέσα σε αυτό το κενό δρούσε η βαρύτητα - άγνωστο πώς.
   Μερικά χρόνια πριν την εμφάνιση του Αϊνστάιν στη σκηνή, οι βρετανοί φυσικοί Μάικλ Φαραντέι και Τζέημς Μάξγουελ έδειξαν ότι το κενό στη φύση δεν είναι κενό, αλλά «γεμάτο» από το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Ο Αϊνστάιν, που γοητευόταν από τον ηλεκτρομαγνητισμό (άλλωστε ο μηχανικός πατέρας του έκτιζε εργοστάσια ηλεκτρισμού), πήγε ένα βήμα παραπέρα: φαντάσθηκε ένα βαρυτικό πεδίο και έγραψε τις σχετικές μαθηματικές εξισώσεις.
   Η καθοριστική μεγαλοφυής ιδέα του ήταν όμως ότι το βαρυτικό πεδίο δεν είναι διάχυτο στον χώρο, αλλά είναι ο ίδιος ο χώρος. Η βαρύτητα είναι μια γεωμετρική ιδιότητα του χωροχρόνου. Ο χώρος δεν είναι κάτι διακριτό από την ύλη, αλλά καμπυλώνεται και «ξεχειλώνει», υπό την επίδρασή της.
   Η Γη δεν γυρίζει από τον Ηλιο επειδή την τραβά μια νευτώνεια δύναμη βαρύτητας, αλλά επειδή ο ίδιος ο χώρος γύρω από το μητρικό άστρο καμπυλώνει και την έλκει προς το μέρος του. Και εκτός από τον χώρο, υφίσταται καμπύλωση και ο χρόνος. Όπως συνοπτικά το έθεσε αργότερα ο φυσικός Τζον Γουίλερ, «ο χωροχρόνος λέει στην ύλη πώς να κινηθεί και η ύλη λέει στον χωροχρόνο πώς να καμπυλώσει».
   Το νέο όραμα δεν έγινε αμέσως αποδεκτό, καθώς άλλωστε η Ευρώπη ήταν βουτηγμένη στο αίμα του Α΄ Παγκοσμίου Πολέμου, αλλά το 1919, όταν πλέον ο βρετανός επιστήμων σερ 'Αρθουρ Έντινγκτον εκμεταλλεύθηκε μια έκλειψη για να δείξει ότι όντως ο Ήλιος καμπυλώνει το φως των άλλων μακρινών άστρων, το οποίο περνάει δίπλα του και καταλήγει στη Γη. Μία μέρα μετά την ομιλία του Έντιγκτον στη Βασιλική Εταιρεία επιστημών του Λονδίνου σχετικά με την αστρονομική επιβεβαίωση της Γενικής Θεωρίας Σχετικότητας του Αϊνστάιν, ο τελευταίος έγινε πάραυτα διάσημος παγκοσμίως. Λίγο μετά, το 1921, του απονεμήθηκε το Νόμπελ Φυσικής και επιστεγάσθηκε η εκτόξευσή του στο επιστημονικό στερέωμα, όπου παραμένει έως σήμερα.
    Η επιστημονική κοινότητα έχει πλέον ευρέως αποδεχθεί τη Θεωρία της Σχετικότητας. Πολλοί έχουν προσπαθήσει να την καταρρίψουν και άλλοι τόσοι να την επιβεβαιώσουν. Μέχρι στιγμής, οι δεύτεροι έχουν νικήσει κατά κράτος.
   Η συνεισφορά του Αϊνστάιν είναι ανεκτίμητη, αν και παραμένει πραγματικά δύσκoλο στον μέσο άνθρωπο να «χωνέψει» τι σημαίνει δυναμικός χωροχρόνος, όπως, για παράδειγμα, ότι όσο μεγαλύτερη βαρύτητα έχει ένα σώμα, τόσο πιο αργά κυλά ο χρόνος γι' αυτό. Πρακτικά, αυτό σημαίνει ότι ο χρόνος στο ρετιρέ μιας πολυκατοικίας (όπου η βαρύτητα είναι οριακά μικρότερη) κυλά απειροελάχιστα πιο γρήγορα από ό,τι στο υπόγειο! Αν πάλι δύο δίδυμα αδέλφια ζουν το ένα μόνιμα σε ένα ψηλό βουνό και το άλλο σε μια πεδιάδα, όταν ξανασυναντηθούν μετά από χρόνια, ο πρώτος αδελφός θα είναι ελαφρώς νεότερος από τον δεύτερο.
   Η χρονική αυτή διαφορά, μεταξύ άλλων, έχει συνέπειες για το σύστημα GPS, καθώς τα ρολόγια των δορυφόρων τρέχουν πιο γρήγορα από τα ρολόγια στη Γη. Αν οι επιστήμονες δεν έπαιρναν υπόψη τους τη θεωρία της σχετικότητας για να κάνουν τις κατάλληλες διορθώσεις, το GPS θα κατεύθυνε τον καθένα σε λάθος μέρος (η απόκλιση θα έφθανε έως δέκα χιλιόμετρα μέσα σε μία μόνο μέρα).
   Ο κβαντικός «γάμος» που δεν έχει γίνει ακόμη
   Υπάρχουν όμως και φαινόμενα στο σύμπαν, όπως το κέντρο μιας μαύρης τρύπας, που δεν μπορούν να εξηγηθούν από τον Αϊνστάιν, επειδή έχουν κβαντική φύση, όπως άλλωστε συμβαίνει με την ίδια τη γέννηση του σύμπαντος («Μπιγκ Μπανγκ»).
   Κατά κοινή ομολογία, το πιο σοβαρό πρόβλημα στην καρδιά της Φυσικής παραμένει η αδυναμία των επιστημόνων να «ζευγαρώσουν» και να συνταιριάξουν κάτω από την ίδια «στέγη» τη Σχετικότητα με τον άλλο μεγάλο πυλώνα, την Κβαντομηχανική. Ο τρόπος που ερμηνεύεται ο κόσμος σε μεγάλη κλίμακα (βαρύτητα-σχετικότητα χωροχρόνου) με τον τρόπο που ερμηνεύεται ο κόσμος σε μικροκοσμική κλίμακα (κβαντική), είναι τελείως διαφορετικός. Σχετικότητα και Κβαντομηχανική μιλάνε διαφορετικές γλώσσες.
   Δεν είναι τυχαίο ότι ο Αϊνστάιν έβλεπε με μισό μάτι την κβαντική θεωρία της απροσδιοριστίας, αντιτείνοντας πως «ο Θεός δεν παίζει ζάρια με το σύμπαν». Ο ίδιος κατέβαλε μεγάλες προσπάθειες να «παντρέψει» τη δική του θεωρία της γενικής σχετικότητας με την κβαντομηχανική - αλλά απέτυχε, όπως και κάθε άλλος φυσικός μέχρι σήμερα. Μόνο αν υπάρξει μια κβαντική θεωρία της βαρύτητας, ίσως υπάρξει επιτέλους και μια «Θεωρία του Παντός».
   Η πιο διαδεδομένη θεωρία που προσπαθεί να εξηγήσει κβαντικά τη βαρύτητα, είναι η θεωρία των υπερχορδών, η οποία, μεταξύ άλλων, προβλέπει την ύπαρξη ενός σωματιδίου βαρύτητας, του βαρυτόνιου ή γκραβιτόνιου, που ακόμη δεν έχει ανακαλυφεί (αν όντως υπάρχει). Μια εναλλακτική προσέγγιση είναι η «κβαντική βαρύτητα βρόχων», που θεωρεί κβαντική την ίδια τη φύση του χωροχρόνου. Αλλά όλα αυτά ακόμη παραμένουν θεωρίες προς απόδειξη.
   Μία από τις εκκρεμότητες που άφησε επίσης ο Αϊνστάιν, είναι η πρόβλεψή του ότι στο σύμπαν υπάρχουν βαρυτικά κύματα -«ρυτιδώσεις» στον ιστό του χωροχρόνου- κάτι ακόμη δεν έχει αποδειχθεί. Όμως νέα επίγεια και διαστημικά πειράματα βρίσκονται σε εξέλιξη ή σχεδιάζονται και ίσως είναι θέμα χρόνου η επιβεβαίωση.
   Τέλος, με τη βοήθεια του Αϊνστάιν, μάθαμε πιο πρόσφατα ότι το σύμπαν επεκτείνεται και μάλιστα με επιταχυνόμενο ρυθμό. Όμως τόσο η πιθανολογούμενη αιτία γι' αυτό, η λεγόμενη σκοτεινή ενέργεια, όσο και η εξίσου μυστηριώδης, μη ορατή, αλλά πανταχού παρούσα σκοτεινή ύλη, ανοίγουν ίσως παράθυρα σε μια άλλη Φυσική, την οποία ακόμη και ο νους του Αϊνστάιν δεν μπόρεσε να φαντασθεί.
 

Γράψτε την άποψή σας

δεν βρέθηκαν σχόλια επισκεπτών...

Προσθέστε το σχόλιό σας

Ονοματεπώνυμο ή ψευδώνυμο  
Το e-mail σας (προαιρετικό - δεν δημοσιεύεται)  
Το σχόλιό σας

Ροή ειδήσεων

Επίσημη η διάλυση της παράταξης Βούρου- Ανεξαρτητοποιήθηκε ο Σπύρος Γραμμένος- Ακολουθούν κι άλλοι

Ένας δήμαρχος και τυπικά, πλέον, απών!

Δύναμη Πολιτών: Χαστούκι για τον σκανδαλώδη διαγωνισμό

Ηχηρό «χαστούκι» του Ελεγκτικού Συνεδρίου στον Βούρο- Στα σκουπίδια ο διαγωνισμός για τον οδοφωτισμό

Όχι άλλα «ραντεβού στα τυφλά» με τους δημοτικούς μας άρχοντες

Δύναμη Πολιτών: Στον αέρα το αντιπλημμυρικό έργο στη βόρεια Φιλαδέλφεια- Ευθύνες σε Βούρο-Πατούλη

Κώστας Παντελόγλου

Γούλας- Παπαλουκά ρωτούν τη διοίκηση για το Άλσος...

Συγκροτήθηκε σε σώμα η τοπική του ΠΑΣΟΚ- Ποιος ανέλαβε συντονιστής

Πόλη της Καρδιάς μας: Πανικός και ανεπάρκεια Βούρου

Δύναμη Πολιτών: Τα ΕΠΑΛ καταρρέουν και ο Βούρος τα… μοιράζει για γήπεδα

Γιουσουφάκια και ευνούχοι...

Για τον Άρη Βασιλόπουλο

Η Δύση της... Ανατολής και η ανάδυση της Νέας Φιλαδέλφειας- Νέας Χαλκηδόνας- Μια φιλόδοξη προσπάθεια

Ο Γιώργος Ανεμογιάννης νέος επικεφαλής της Δύναμης Πολιτών και υποψήφιος δήμαρχος

Η Αλήθεια Newsletter

Κάντε κλικ εδώ για να εγγραφείτε στο newsletter μας

Τελευταία σχόλια

Δύναμη Πολιτών: Στον αέρα το αντιπλημμυρικό έργο στη βόρεια Φιλαδέλφεια- Ευθύνες σε Βούρο-Πατούλη
Xρήστης: George
Το σίγουρο είναι ότι εμείς οι Αεκτζηδες δεν ξεχνάμε. Ούτε τον Βασιλόγαυρο ούτε τη Δυναμη Πολιτών για τις χρηματοδοτούμενες υπηρεσίες τους στ...

Ένας δήμαρχος και τυπικά, πλέον, απών!
Xρήστης: @ΠΡΟΒΟΚΑΤΟΡΑΣ ΤΗΣ ΣΥΜΦΟΡΑΣ
Αν συνεχίσουν να ψηφίζουν στην Φιλαδέλφεια δημάρχους απο ΠΑΣΟΚ και πιο αριστερά θα κόψουν πολλά ακόμα χέρια. Ας πρόσεχαν....

Επίσημη η διάλυση της παράταξης Βούρου- Ανεξαρτητοποιήθηκε ο Σπύρος Γραμμένος- Ακολουθούν κι άλλοι
Xρήστης: john
Ο Σπυρακος ο κερκυραιος θα ακολουθήσει τον Θανάση η θα αραξει;;;...

Ένας δήμαρχος και τυπικά, πλέον, απών!
Xρήστης: @14/09/2022 15:31
Μας κουνάς το δάχτυλο ή κατάλαβα λάθος; Ποιος νομίζεις ότι είσαι; Σύμφωνα με τη λογική σου, όποιος ψηφίσει κάτι για πρώτη φορά στη ζωή του, ...

Ένας δήμαρχος και τυπικά, πλέον, απών!
Xρήστης: Ανώνυμος
@ΠΡΟΒΟΚΑΤΟΡΑΣ ΤΗΣ ΣΥΜΦΟΡΑΣ (14/09/2022 15:31) Δεν έχω καταλάβει ποιο ακριβώς είναι το πρόβλημά σου; Ψηφίζουμε κάποιον και αν αποδειχτεί λάθ...

Επίσημη η διάλυση της παράταξης Βούρου- Ανεξαρτητοποιήθηκε ο Σπύρος Γραμμένος- Ακολουθούν κι άλλοι
Xρήστης: O εφιάλτης σου
Καλώς τονε κι ας άργησε! Ο "βγάζω_εφημεριδα_καθε_τεσσερα_χρονια_για_αρπαχτή" (που δεν την διαβάζει κανείς). Ο γνωστός και ως γλίτσας της τοπ...

Επίσημη η διάλυση της παράταξης Βούρου- Ανεξαρτητοποιήθηκε ο Σπύρος Γραμμένος- Ακολουθούν κι άλλοι
Xρήστης: ΠΡΟΒΟΚΑΤΟΡΑΣ ΤΗΣ ΣΥΜΦΟΡΑΣ
@ΑΚΡΟΒΟΛΙΣΤΗΣ (09/09/2022 20:33) Αλλ’ ω’ γαθέ, οι επικαλούμενοι ''ανηθικότητες και παρατυπίες», οι διατυπώνοντες διαφωνίες τέλος πάντων, εκλ...

Ένας δήμαρχος και τυπικά, πλέον, απών!
Xρήστης: ΠΡΟΒΟΚΑΤΟΡΑΣ ΤΗΣ ΣΥΜΦΟΡΑΣ
Αφού κόψατε το χέρι σας που ψήφιζε τόσα χρόνια Παντελή, μετά το κόψατε που ψήφισε Νίκο. Κατόπιν κόψατε κι αυτό που ψήφισε Σταύρο (χρόνια του...

Επίσημη η διάλυση της παράταξης Βούρου- Ανεξαρτητοποιήθηκε ο Σπύρος Γραμμένος- Ακολουθούν κι άλλοι
Xρήστης: Giannisnf
Οντως συμπαθείς αλλά τι έκανε ο οποιοσδήποτε συμπαθής για την πόλη μας αυτά τα χρόνια. Κατόπιν εορτής χρειαζότανε; Επίσης αυτό που ο Γαβ Γα...

Ο Γιώργος Ανεμογιάννης νέος επικεφαλής της Δύναμης Πολιτών και υποψήφιος δήμαρχος
Xρήστης: @Ανωνυμος
Στεφος, ο μπαρμπαΧρηστος του 2023....

Επίσημη η διάλυση της παράταξης Βούρου- Ανεξαρτητοποιήθηκε ο Σπύρος Γραμμένος- Ακολουθούν κι άλλοι
Xρήστης: Θέλμα (χωρίς Λουΐζ)
Παραιτήσεις της τελευταίας χρονιάς δεν έχουν ιδιαίτερη αξία ούτε πείθουν, χωρίς να σημαίνει ότι αμφισβητείται το ήθος του συγκεκριμένου δημο...

Επίσημη η διάλυση της παράταξης Βούρου- Ανεξαρτητοποιήθηκε ο Σπύρος Γραμμένος- Ακολουθούν κι άλλοι
Xρήστης: Νηφαλιοτητα
Καλο ειναι παντως καποιοι τοπικοι παραγοντες οταν γραφουν στατους στα σοσιαλ να ειναι σε πληρη νηφαλιοτητα κυριολεκτικη και μεταφορικη....γι...

Ο Γιώργος Ανεμογιάννης νέος επικεφαλής της Δύναμης Πολιτών και υποψήφιος δήμαρχος
Xρήστης: Ανωνυμος
@Γονιος Όλοι οι πρόεδροι και όχι μόνο, των αθλητικών σωματείων της περιοχής μας πασχίζουν για την άθληση όλων των παιδιών , αγοριών και κορι...

Επίσημη η διάλυση της παράταξης Βούρου- Ανεξαρτητοποιήθηκε ο Σπύρος Γραμμένος- Ακολουθούν κι άλλοι
Xρήστης: @Αλλά... αυτοί είστε... (09/09/2022 15:42)
Σωστο. Αφελης τελικα ο συμπαθης Αποστολος, χωρις καν να εχει γνωστοποιησει στους υποψηφιους του την "γραμμη του" στα πιο καυτα θεματα, προσθ...

Επίσημη η διάλυση της παράταξης Βούρου- Ανεξαρτητοποιήθηκε ο Σπύρος Γραμμένος- Ακολουθούν κι άλλοι
Xρήστης: Ανώνυμος
Οι παραιτήσεις έχουν αξία στο σωστό χρόνο. Τώρα είναι κλάϊν μάϊν που λένε....

all rights reserved | developed & hosted by Jetnet ©