Poslovni.hr slavi 20.rođendan
EN DE

Gravitacija – sveti gral fizičara

Autor: Stjepan Škramić
01. veljača 2008. u 06:30
Podijeli članak —

Newton je opisao gravitaciju, Einstein popravio teoriju, no ona još ne vrijedi u svakom kutku svemira

Isaac Newton je gravitaciju opisao prije 319 godina, njegove jednaždbe koristimo svakodne, pa i pri slanju satelita u svemir i letjelica u udaljene krajeve Sunčeva sustava. No, problem s Newtonovom teorijom što neke efekte gravitacije ne opisuje dovoljno dobro. Tako se njome, primjerice, ne može dobro opisati putanja Merkura oko sunca, planete koja je najbliže našoj zvijezdi, a i sam je Newton bio svjestan da ne zna objasniti pravu prirodu gravitacije. Od Newtona je trebalo proći dvjesto godina i valjalo je pričekati Alberta Einsteina da produbi teoriju i znanja o sili privlačenja između dva tijela. U svojoj “Općoj teoriji relativnosti” Einstein je gravitaciju opisao kao zakrivljenje prostora i vremena, točnije prostor-vremena, a ono se događa oko masivnih objekata kao što su Zemlja ili Sunce. Koncept se pri predstavljanju činio bizarnim, no mnoge Einsteinove teorije potvrđene su i našle su primjenu u zaista svakodnevnim stvarima poput satelitskih navigacijskih sustava, bolje poznatog kao GPS. Ako ne bismo uzeli u obzir zakrivljenje prostor-vremena kako ga je Einstein predvidio, proračunata i stvarna putanja GPS satelita razlikovale bi se za 11 kilometara. A ta bi se udaljenost svakog dana povećavala za 11 kilometara. Einsteinova teorija zakrivljenja prostor-vremena odlično predviđa putanja Merkura, ali i mnogo ekstremnije fenomene našeg svemira. Binarni sustavi možda su najbolji predstavnici takvih ekstrema: dvije zvijezde veličine našeg Sunca, ali stisnute na promjer jednog grada, kruže jedna oko druge brzinom od nekoliko tisuća okretaja u sekundi. Einstein je predvidio da će zvijezde utonitu u spiralu te pritom emitirati energiju u obliku gravitacijskih valova. Mahnito kruženje binarnih zvijezda posve se slaže s Einsteinovom teorijom, no gravitacijski valovi još nisu viđeni. Njihovo pronalaženje cilj je promatračnice Ligo koja se nalazi u blizini New Orleansa.

već od 5 € mjesečno
Pretplatite se na Poslovni dnevnik
Pretplatite se na Poslovni Dnevnik putem svog Google računa, platite pretplatu sa Google Pay i čitajte u udobnosti svoga doma.
Pretplati se i uštedi

Gravitacijski valovi jedna su od najčudnijih i najzanimljivijih pojava u prirodi. Ti valovi putuju svemirom, šireći i skupljajući prostor i vrijeme. Ako postoje, prolaze kroz vas dok čitate ove redove, ubrzavaju i uporavaju, sažimaju i šire vašu glavu, srećom samo za veličinu manju od subatomske čestice. Tako ih, srećom, ne osjećate, no Ligo može “osjetiti” efekte gravitacijskih valova. No, dok se fizičari u New Orleansu bave proučavanjem tih čudnih valova, drugi fizičari nisu zadovoljni jer u svemiru ima mjesta gdje Einsteinove teorije moraju pasti. U srcu crne jame, na primjer, gdje divovsko sunce kolapsira u jednu beskrajno malu točku, Einsteinovi zakoni ne vrijede. No, možda je bitniji Veliki prasak, trenutak u kojem je nastalo vrijeme. U njemu također ne vrijede Einsteinovi zakoni. Fizika, dakle, ima veliki problem. Ako želimo točno saznati kako, i možda zašto, je nastao naš svemir, tada moramo znati kako su stvari izgledale na početku. Teorija koja to opisuje, ako postoji, mogla bi se zvati kvantna teorija gravitacije, teorija koja nadgrađuje Einsteinove radove i funkcionira ne samo u svijetu planeta, sunaca i galaksija, nego i u subatomskom svijetu crnih jama i Velikog praska. Bez takve teorije zbivanja pri rođenju našeg svemira ostaju samo “učena nagađanja” i zato je ona, uz dužno poštovanje ostalim fizikalnim problemima, sveti Gral fizike 21. stoljeća.

Isaac Newton je gravitaciju opisao prije 319 godina, njegove jednaždbe koristimo svakodne, pa i pri slanju satelita u svemir i letjelica u udaljene krajeve Sunčeva sustava. No, problem s Newtonovom teorijom što neke efekte gravitacije ne opisuje dovoljno dobro. Tako se njome, primjerice, ne može dobro opisati putanja Merkura oko sunca, planete koja je najbliže našoj zvijezdi, a i sam je Newton bio svjestan da ne zna objasniti pravu prirodu gravitacije. Od Newtona je trebalo proći dvjesto godina i valjalo je pričekati Alberta Einsteina da produbi teoriju i znanja o sili privlačenja između dva tijela. U svojoj “Općoj teoriji relativnosti” Einstein je gravitaciju opisao kao zakrivljenje prostora i vremena, točnije prostor-vremena, a ono se događa oko masivnih objekata kao što su Zemlja ili Sunce. Koncept se pri predstavljanju činio bizarnim, no mnoge Einsteinove teorije potvrđene su i našle su primjenu u zaista svakodnevnim stvarima poput satelitskih navigacijskih sustava, bolje poznatog kao GPS. Ako ne bismo uzeli u obzir zakrivljenje prostor-vremena kako ga je Einstein predvidio, proračunata i stvarna putanja GPS satelita razlikovale bi se za 11 kilometara. A ta bi se udaljenost svakog dana povećavala za 11 kilometara. Einsteinova teorija zakrivljenja prostor-vremena odlično predviđa putanja Merkura, ali i mnogo ekstremnije fenomene našeg svemira. Binarni sustavi možda su najbolji predstavnici takvih ekstrema: dvije zvijezde veličine našeg Sunca, ali stisnute na promjer jednog grada, kruže jedna oko druge brzinom od nekoliko tisuća okretaja u sekundi. Einstein je predvidio da će zvijezde utonitu u spiralu te pritom emitirati energiju u obliku gravitacijskih valova. Mahnito kruženje binarnih zvijezda posve se slaže s Einsteinovom teorijom, no gravitacijski valovi još nisu viđeni. Njihovo pronalaženje cilj je promatračnice Ligo koja se nalazi u blizini New Orleansa.

Gravitacijski valovi jedna su od najčudnijih i najzanimljivijih pojava u prirodi. Ti valovi putuju svemirom, šireći i skupljajući prostor i vrijeme. Ako postoje, prolaze kroz vas dok čitate ove redove, ubrzavaju i uporavaju, sažimaju i šire vašu glavu, srećom samo za veličinu manju od subatomske čestice. Tako ih, srećom, ne osjećate, no Ligo može “osjetiti” efekte gravitacijskih valova. No, dok se fizičari u New Orleansu bave proučavanjem tih čudnih valova, drugi fizičari nisu zadovoljni jer u svemiru ima mjesta gdje Einsteinove teorije moraju pasti. U srcu crne jame, na primjer, gdje divovsko sunce kolapsira u jednu beskrajno malu točku, Einsteinovi zakoni ne vrijede. No, možda je bitniji Veliki prasak, trenutak u kojem je nastalo vrijeme. U njemu također ne vrijede Einsteinovi zakoni. Fizika, dakle, ima veliki problem. Ako želimo točno saznati kako, i možda zašto, je nastao naš svemir, tada moramo znati kako su stvari izgledale na početku. Teorija koja to opisuje, ako postoji, mogla bi se zvati kvantna teorija gravitacije, teorija koja nadgrađuje Einsteinove radove i funkcionira ne samo u svijetu planeta, sunaca i galaksija, nego i u subatomskom svijetu crnih jama i Velikog praska. Bez takve teorije zbivanja pri rođenju našeg svemira ostaju samo “učena nagađanja” i zato je ona, uz dužno poštovanje ostalim fizikalnim problemima, sveti Gral fizike 21. stoljeća.

Autor: Stjepan Škramić
01. veljača 2008. u 06:30
Podijeli članak —
Komentirajte prvi

Moglo bi vas Zanimati

New Report

Close