Ανακατεύθυνση

Θα μεταφερθείτε στη νέα σελίδα σε

Δευτερόλεπτα

Κυριακή 22 Μαΐου 2011

Φυσικοί παγίδεψαν αντιύλη για 1000 δευτερόλεπτα!

Φυσικοί ανακοίνωσαν την επίτευξη ενός σημαντικού ορόσημου στη Σωματιδιακή Φυσική – τον περιορισμό σωματιδίων αντιύλης για ένα παρατεταμένο χρονικό διάστημα. Συγκεκριμένα δημιούργησαν πυρήνες αντιυδρογόνου για περίπου 1.000 δευτερόλεπτα ή για 16,6 λεπτά.



Το προηγούμενο ρεκόρ ήταν λιγότερο από 172 χιλιοστά του δευτερολέπτου. Σε εκείνη την έρευνα, οι φυσικοί μπόρεσαν να απομονώσουν 38 αντι-άτομα. Από τότε, οι ερευνητές αναρωτιόνταν για πόσο χρόνο ένα τέτοιο αντι-άτομο θα μπορούσε να διατηρηθεί, προτού να αποσταθεροποιεί και τελικά να καταστραφεί.


Τα πρώτα άτομα αντιυδρογόνου παγιδεύτηκαν το 2010 στον επιταχυντή LHC στη Γενεύη, και συγκεκριμένα στην συσκευή ALPHA (Antihydrogen Laser Physics Apparatus).


Και το νέο επίτευγμα έγινε πριν από λίγες ημέρες στον ίδιο χώρο, οπότε φτιάχτηκαν 309 αντι-άτομα για περισσότερο από 16 λεπτά.


Είναι μια χρονική αύξηση τέσσερις τάξεις μεγέθους, λένε οι ερευνητές του ALPHA. Με τον αυξημένο χρόνο της αποθήκευσης της αντιύλης, θα είναι πιο εύκολο για τους φυσικούς να μελετήσουν τις ενδιαφέρουσες πτυχές των αλληλεπιδράσεων μεταξύ της κανονικής βαρυονικής ύλης και της αντιύλης.


Ένα από τα πιο ενδιαφέροντα προβλήματα είναι εάν ενεργεί η βαρύτητα πάνω στην αντιύλη με τον ίδιο τρόπο που ενεργεί και στην κανονική ύλη. Με απλά λόγια, οι φυσικοί προσπαθούν να καθορίσουν εάν το αντιυδρογόνο, αφού αφεθεί ελεύθερο, θα πέσει στο έδαφος, ή θα ‘πετάξει’ ψηλά.


"Τα άτομα που φτιάχνονται από ένα σωματίδιο και ένα αντισωματίδιο είναι ασταθή, συνήθως επιβιώνουν λιγότερο από ένα μικροδευτερόλεπτο. Το αντιυδρογόνο, όμως, είναι κατασκευασμένα εξ ολοκλήρου από αντισωματίδια, και πιστεύουμε ότι έτσι είναι σταθερό. Αυτός δε ο αυξημένος χρόνος μας κάνει να μελετήσουμε με ακρίβεια τη συμμετρία ύλης-αντιύλης”, λένε οι ερευνητές.


"Ένα κρίσιμο ζήτημα για τις μελλοντικές μελέτες είναι: πόσο καιρό μπορεί να παγιδευτούν αντι-άτομα;", αναφέρουν οι ερευνητές στο περιοδικό που δημοσιεύτηκε η μελέτη τους, Technology Review.


"Οι υπολογισμοί μας δείχνουν ότι τα περισσότερα από τα παγιδευμένα αντι-άτομα φθάνουν στην βασική κατάσταση”, προσθέτουν.


Η έρευνα έγινε από μια πολυεθνική ομάδα επιστημόνων από τον Καναδά, το Ηνωμένο Βασίλειο, τη Γερμανία, την Ελβετία, τη Σουηδία, τις Ηνωμένες Πολιτείες, το Ισραήλ και την Ιαπωνία.


Πηγή: SoftPedia

Σάββατο 21 Μαΐου 2011

Προς ελεύθερη πτώση των βάσεων

Πηγή: Άννα Ανδριτσάκη, Ελευθεροτυπία, 21-5-2011


Κατακόρυφη πτώση των βάσεων μέχρι και 1.000 μορίων στις πολυτεχνικές και φυσικομαθηματικές σχολές εκτιμάται ότι θα προκαλέσει η φετινή πανωλεθρία των υποψηφίων στις Πανελλαδικές, που πιστοποιείται και από τη χθεσινή, δύσκολη Φυσική.


Πτώση, ύστερα από αρκετά χρόνια, αλλά μικρότερη (της τάξεως των 200-300 μορίων) αναμένεται να σημειωθεί ακόμα και στις Ιατρικές Σχολές, σχολιάζουν καθηγητές και επιστήμονες.


Πανωλεθρία


Με άλλα λόγια, η χωρίς τέλος... των υποψηφίων ανάβασις στις φετινές και δυσκολότερες των τελευταίων ετών Πανελλαδικές θα οδηγήσει σε γκρεμό. Όπως αναφέρουν καθηγητές και γνώστες του αντικειμένου, η Φυσική, χθες, καθιστά πλέον βάσιμες τις δυσοίωνες εκτιμήσεις για τις βάσεις στο 2ο (Φυσικομαθηματικές) και το 4ο πεδίο (Πολυτεχνικές). Αφού μάλιστα έπεται της σφαγής στα μαθήματα Κατεύθυνσης, ήτοι, Μαθηματικά και Βιολογία, ενώ θεωρούνται δεδομένες οι χαμηλές βαθμολογίες και στα Μαθηματικά και τη Βιολογία, Γενικής Παιδείας, καθώς και σ' αυτά ήταν πολύ δύσκολα τα θέματα.


Σε ό,τι αφορά τα χθεσινά μαθήματα, η Φυσική και τα Αρχαία (Κατεύθυνσης και τα δύο) δημιούργησαν πολλά προβλήματα στους μαθητές. Δύσκολα, αλλά και μεγάλης έκτασης, τα θέματα της Φυσικής απαιτούσαν πολύ χρόνο για την επίλυσή τους και πολλοί υποψήφιοι δεν πρόλαβαν. Δυσκολότερο από κάθε άλλη χρονιά το άγνωστο κείμενο στα Αρχαία.


Ακόμα και οι καθηγητές, χθες, μιλούσαν όχι μόνο για απαιτητικά θέματα, αλλά και για μεγάλο αριθμό ερωτημάτων που δεν μπορούσαν να απαντηθούν μέσα στο διάστημα των τριών ωρών, ακόμα και για τους καλά προετοιμασμένους. Ανάλογα ήταν τα σχόλια και για τα Αρχαία. Καλή γνώση του βιβλίου για το διδαγμένο κείμενο, ένα από τα δυσκολότερα των τελευταίων χρόνων το άγνωστο κείμενο.


Δεν φτάνουν 3 ώρες


Στο ίδιο πνεύμα κινήθηκαν και οι επιστημονικές ενώσεις. Σύμφωνα με την Ένωση Φυσικών «η χρονική διάρκεια των 3 ωρών δεν επαρκούσε για την αντιμετώπιση του όγκου των θεμάτων. Τα θέματα κάλυπταν μεγάλο μέρος της ύλης και απαιτούσαν βαθιά γνώση των εννοιών της Φυσικής. Το Β2 δεν είχε σαφήνεια, το Γ ήταν αυξημένων απαιτήσεων. Στο Δ ζήτημα εξετάζεται το μεγαλύτερο μέρος της μηχανικής. Εκτιμούμε ότι ακόμη και άριστοι μαθητές δεν πρόλαβαν να το λύσουν»......

Παρασκευή 20 Μαΐου 2011

Δελτίο τύπου της Ένωσης Ελλήνων Φυσικών για τα θέματα της Φυσικής Κατεύθυνσης 2011


Θέματα Πανελληνίων Εξετάσεων 2011 στο μάθημα «Φυσική Κατεύθυνσης»


20/05/2011                                 ΔΕΛΤΙΟ  ΤΥΠΟΥ


Η χρονική διάρκεια των τριών (3) ωρών δεν επαρκούσε για την αντιμετώπιση του όγκου των θεμάτων κάποια από τα οποία προκάλεσαν σύγχυση στους υποψηφίους.


Τα θέματα κάλυπταν μεγάλο μέρος της ύλης και απαιτούσαν βαθειά γνώση των εννοιών της Φυσικής και μεγάλη εξάσκηση στην αντιμετώπιση απαιτητικών θεμάτων.


Συγκεκριμένα:


• Το θέμα Β2 θα έπρεπε να είχε διατυπωθεί με διαφορετικό τρόπο ώστε να έχει μεγαλύτερη σαφήνεια.


• Το θέμα Γ ήταν αυξημένων απαιτήσεων σε σχέση με αντίστοιχα  Γ θέματα παρελθόντων ετών.


• Το θέμα Δ εξέταζε το μεγαλύτερο μέρος  της ύλης της Μηχανικής  με πολλαπλά και διαφορετικά ερωτήματα. Αυτό είχε σαν αποτέλεσμα, να μην επαρκεί για τους μαθητές ο χρόνος για την πλήρη  επεξεργασία και ανάπτυξή  του. Εκτιμούμε ότι ακόμα και άριστοι μαθητές δεν πρόλαβαν να ολοκληρώσουν την επίλυση του.


Τελικά:


Τα θέματα δεν είχαν την απαιτούμενη διαβάθμιση ώστε να μπορούν να  εξυπηρετήσουν τον στόχο τους, δηλαδή την εισαγωγή των μαθητών στην τριτοβάθμια εκπαίδευση ανάλογα με το επίπεδό τους.


Για το ΔΣ της  Ένωσης Ελλήνων Φυσικών 


Φιλντίσης Παναγιώτης


Για την Επιτροπή Επίλυσης Θεμάτων


Πρόεδρος


Καράβολας Βασίλης


Μέλη:


Βαβάσης Μάκης  - Γκίκας Εμμανουήλ - Γούλατης Ιωάννης -Δαμιανός Σπύρος -Ζαρκαδούλας Γιώργος - Κανέλλος Μένιος - Κασίδης Αθανάσιος - Κλειδέρη Παρασκευή - Κοκκωνάκης Σωτήρης - Μάντης Ευάγγελος  - Μουτεβελή Σταυρούλα - Νικολάου Χαράλαμπος  - Πανάγος Λουκάς  - Παυλικάκης Γεώργιος  - Σαββάκης Απόστολος -Σταυριανάκος Βασίλειος  - Τσεφαλας Κωνσταντίνος  - Φράγγος Δημήτρης  -Ψαλλίδας Αργύρης

Θέματα και λύσεις πανελληνίων 2011 στη Φυσική Κατεύθυνσης



Για τις εκφωνήσεις των θεμάτων πατήστε ΕΔΩ

Για τις λύσεις των θεμάτων πατήστε ΕΔΩ

Πέμπτη 19 Μαΐου 2011

Τα παράλληλα σύμπαντα μπορούν να είναι κρυμμένα στις 4 διαστάσεις

Οι φυσικοί εξετάζουν με σχολαστικό τρόπο την προέλευση του σύμπαντος στον επιταχυντή LHC του CERN, ελπίζοντας έτσι ότι την επόμενη χρονιά (2012) θα εμφανιστούν οι πρώτες αποδείξεις για την ύπαρξη ιδεών, που κάποτε ήταν επιστημονική φαντασία.  Παρά τις όλο και πιο εξελιγμένες παρατηρήσεις του ουρανού από τον πλανήτη μας, μόνο το 4% του σύμπαντος μας είναι γνωστό – επειδή το υπόλοιπο αποτελείται από την αόρατη σκοτεινή ύλη και την σκοτεινή ενέργεια.



Δισεκατομμύρια σωματίδια, που δημιουργούνται μετά από κάθε σύγκρουση στον LHC, εντοπίζονται σε τέσσερις ανιχνευτές στο CERN – και στη συνέχεια τα συνεργαζόμενα εργαστήρια σε όλο τον κόσμο – προσπαθούν να διαπιστώσουν πότε και πώς δημιουργήθηκαν αλλά και τι φτιάχνουν στη συνέχεια.


Οι θεωρητικοί του CERN λένε πως αυτή η μελέτη θα μπορούσε να τους δώσει σαφή δείγματα των διαστάσεων στον κόσμο, πέρα ​​από τις γνωστές  (μήκος, πλάτος, βάθος και χρόνος), γιατί σε τόσο υψηλές ενέργειες τα σωματίδια θα μπορούσαν να τα δούμε να εξαφανίζονται – πιθανώς σε αυτές τις διαστάσεις – και στη συνέχεια να έρχονται πίσω στις κλασικές αυτές τέσσερις διαστάσεις.


Παράλληλα σύμπαντα


Τα παράλληλα σύμπαντα θα μπορούσαν, επίσης, να κρύβονται μέσα σε αυτές τις διαστάσεις, αλλά εκεί που το φως δεν μπορεί να διαδοθεί – γεγονός που θα καθιστούσε σχεδόν αδύνατη την εξερεύνησή τους.


Δεδομένου ότι ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC) θα αρχίσει να λειτουργεί σε ολοένα και πιο υψηλές ενέργειες την τρέχουσα χρονιά, οι φυσικοί μιλούν όλο και περισσότερο για μια «Νέα Φυσική» στον ορίζοντα, που θα μπορούσε να αλλάξει εντελώς τις σύγχρονες απόψεις για το πως λειτουργεί το σύμπαν.


Αρκετοί από τους κορυφαίους κοσμολόγους του κόσμου πιστεύουν ότι είμαστε όχι στο μοναδικό, αλλά σε ένα από τα πολλά σύμπαντα. Μέχρι στιγμής, όπως γνωρίζουμε, δεν υπάρχει καμία απόδειξη για το ότι υφίστανται και άλλα σύμπαντα εκεί έξω. Ορισμένες παραλλαγές αυτής της θεωρίας δείχνουν ότι υπάρχει τουλάχιστον ένα άλλο σύμπαν πολύ κοντά στο δικό μας, που χωρίζονται ίσως από μια μεμβράνη πάχους μόλις ενός χιλιοστού, μια θεωρία που αν αληθεύει, θα μπορούσε να εντοπιστεί από κάποια ενέργεια ή δυνάμεις σαν την βαρύτητα που να διαρρέει ανάμεσα στα δύο σύμπαντα.


Στην πραγματικότητα, όπως προβλέπεται από τους θεωρητικούς των βρανών, αυτή η «διαρροή» θα μπορούσε να είναι υπεύθυνη για την παραγωγή της σκοτεινής ενέργειας από ένα άλλο παράλληλο σύμπαν, που η επίδραση του γίνεται αισθητή στο δικό μας, μέσω της βαρυτικής έλξης του.


Δεν είναι επιστημονική φαντασία οι πολλαπλοί κόσμοι του Everett


Αν και δεν έχει αποδειχθεί τίποτα ακόμα, πολλοί σοβαροί επιστήμονες λένε τώρα ότι υπάρχει λόγος να πιστεύουμε ότι οι παράλληλες διαστάσεις θα μπορούσαν κάλλιστα να μην είναι στη φαντασία μας, αλλά πραγματικότητα.


«Η ιδέα των πολλαπλών κόσμων είναι κάτι περισσότερο από μια φανταστική εφεύρεση – αναδύεται φυσικά μέσα σε αρκετές επιστημονικές θεωρίες και αξίζει να ληφθεί σοβαρά υπόψη», δήλωσε ο Aurelien Barrau, ένας Γάλλος φυσικός σωματιδίων στο CERN.


Υπάρχει δε μια ποικιλία από ανταγωνιστικές θεωρίες, που βασίζονται στην ιδέα των παράλληλων κόσμων, αλλά η πιο βασική ιδέα είναι ότι εάν το σύμπαν είναι άπειρο, τότε όλα όσα θα μπορούσαν ενδεχομένως να συμβούν έχουν συμβεί, ή συμβαίνουν, ή πρόκειται να συμβούν.


Σύμφωνα με την κβαντομηχανική, τίποτα στο υποατομικό επίπεδο δεν μπορεί πραγματικά να λεχθεί ότι υπάρχει, μέχρις ότου διαπιστωθεί. Μέχρι τότε, τα σωματίδια καταλαμβάνουν αβέβαιες καταστάσεις "υπέρθεσης", στις οποίες μπορούν να έχουν ταυτόχρονα ένα "πάνω" και ένα "κάτω" σπιν, ή φαίνεται να είναι σε διαφορετικά μέρη ταυτόχρονα. Η απλή πράξη της παρατήρησης τους, κατά κάποιο τρόπο φαίνεται να "καθηλώνει" μια ιδιαίτερη κατάσταση της πραγματικότητας. Οι φυσικοί δεν έχουν ακόμα μια τέλεια επεξήγηση για το πώς συμβαίνει αυτό, αλλά αυτό δεν αλλάζει το γεγονός ότι τα φαινόμενα αυτά συμβαίνουν παρότι είναι παράδοξα.


Τα απαρατήρητα σωματίδια περιγράφονται από τις "κυματοσυναρτήσεις” που αντιπροσωπεύουν ένα σύνολο από πολλαπλές «πιθανές» καταστάσεις. Όταν ένας παρατηρητής κάνει μια μέτρηση, τότε το σωματίδιο βρίσκεται σε μία από αυτές τις πολλαπλές επιλογές (κατάστασης), οι οποίες κατά κάποιο τρόπο μπορούν να εξηγηθούν με την θεωρία του πολλαπλού σύμπαντος.


Η ύπαρξη ενός τέτοιου παράλληλου σύμπαντος "δεν υποθέτει ακόμη μια περίεργη σύγχρονη φυσική, γιατί απλώς ο χώρος είναι άπειρος και μάλλον ομοιόμορφα γεμάτος με ύλη, όπως προκύπτει από τις πρόσφατες αστρονομικές παρατηρήσεις," συμπεραίνει ο Max Tegmark, ένας κοσμολόγος στο ΜΙΤ, σε μια μελέτη για τους παράλληλους  κόσμους, που δημοσιεύθηκε από το Πανεπιστήμιο του Cambridge.


Ο μαθηματικός Hugh Everett σε μια δημοσιευμένη του μελέτη-ορόσημο το 1957, ενώ ακόμα ήταν μεταπτυχιακός φοιτητής στο Πανεπιστήμιο του Πρίνστον, έδειξε πώς η κβαντική θεωρία προβλέπει ότι μία απλή κλασική πραγματικότητα σταδιακά θα διαχωριστεί σε δύο ξεχωριστές, αλλά ταυτόχρονα υπάρχουσες πραγματικότητες.


"Αυτός είναι απλά ένας τρόπος να εμπιστευτούμε  απόλυτα τις θεμελιώδεις εξισώσεις της κβαντομηχανικής," λέει ο Barrau. «Οι κόσμοι δεν είναι χωρισμένοι στον χώρο, αλλά υπάρχουν ως είδη “παράλληλων συμπάντων”».


Εν μέρει επειδή η ιδέα αυτή είναι τόσο παράξενη, είναι απορριπτέα ως επιστημονική φαντασία από πολλούς κριτικούς. Όμως υπάρχουν και πολλοί αξιόπιστοι υποστηρικτές της θεωρίας αυτής – μια ομάδα που κερδίζει συνεχώς νέους οπαδούς, καθώς η νέα έρευνα μας αποκαλύπτει νέα στοιχεία. Κάποια έρευνα στην Οξφόρδη – για πρώτη φορά – πρόσφατα βρήκε μια μαθηματική απάντηση που σαρώνει μία από τις βασικές αντιρρήσεις ως προς την αμφιλεγόμενη αυτή ιδέα.


Η έρευνα δείχνει ότι ο Everett ήταν πράγματι στον σωστό δρόμο, όταν μας έδωσε την πολύ παράξενη θεωρία του. Η ομάδα της Οξφόρδης, με επικεφαλής τον Δρ David Deutsch, έδειξε μαθηματικά ότι το πολυσύμπαν (που μοιάζει σαν ένα θάμνο που διακλαδίζεται), που δημιουργήθηκε από το αρχικό Σύμπαν αφού διαιρέθηκε σε παράλληλες εκδοχές του εαυτού του, μπορεί να εξηγήσει την πιθανολογική φύση των κβαντικών αποτελεσμάτων.


Αυτή η εργασία έχει μια άλλη παράξενη επίπτωση. Η ιδέα των παράλληλων κόσμων προφανώς θα συμβαδίσει με μία κατηγορία-κλειδί για το ταξίδι στο χρόνο. Επειδή από το 1949 ο μεγάλος επιστήμων της λογικής Kurt Godel το απέρριπτε, πολλοί επιφανείς φυσικοί τάχθηκαν κατά του ταξιδιού στο χρόνο, διότι υπονομεύει τις ιδέες της αιτίας και του αποτελέσματος. Ένα παράδειγμα είναι το περίφημο "παράδοξο του παππού", όταν ένας ταξιδιώτης πηγαίνει πίσω στο χρόνο για να σκοτώσει τον παππού του, κι έτσι αυτός ποτέ δεν θα μπορούσε να γεννηθεί.


Τα μαθηματικά ενισχύουν τον ισχυρισμό του Deutsch ότι η κβαντική θεωρία δεν απαγορεύει το ταξίδι στο χρόνο. "Απλώς κάνεις μια παράκαμψη, και πηγαίνεις σε ένα άλλο σύμπαν", λέει. Αλλά παραδέχεται ότι θα υπάρξει πολλή δουλειά ώστε να μπορέσουμε να χειραγωγήσουμε τον χωροχρόνο με έναν τρόπο, που να κάνει τα “άλματα” δυνατά. Ενώ μπορεί να ακούγεται ευφάνταστο, ο Deutsch λέει  ότι η επιστημονική έρευνα συνεχώς κάνει τη θεωρία πιο πιστευτή.


«Πολλοί συγγραφείς επιστημονικής φαντασίας υποστήριξαν ότι τα παράδοξα ταξίδια στο χρόνο θα λυθούν με τους παράλληλους κόσμους, αλλά στη δουλειά μου, το συμπέρασμα αυτό συνάγεται από την ίδια την κβαντική θεωρία».


Η διαχωριστική γραμμή μεταξύ της φυσικής και μεταφυσικής δεν καθορίζεται από το αν μια οντότητα μπορεί να παρατηρηθεί, αλλά αν είναι ελέγξιμη, επιμένει ο Tegmark.


Ο ίδιος επισημαίνει ότι φαινόμενα όπως είναι οι μαύρες τρύπες, ο καμπύλος χώρος, η επιβράδυνση του χρόνου σε υψηλές ταχύτητες, ακόμα και μία στρογγυλή Γη, που όλοι στο παρελθόν την απέρριπταν ως επιστημονική αίρεση προτού αποδειχθεί μέσω πειραματισμών, υπάρχουν ακόμη και αν ορισμένα δεν τα κατανοούμε δια της παρατήρησης. Είναι πιθανό, συμπεραίνει ο Tegmark ότι τα μοντέλα του πολυσύμπαντος που βασίζονται στη σύγχρονη φυσική τελικά θα ελεγχθούν εμπειρικά.


Πηγή: Daily Galaxy, Physics4u.

Τετάρτη 18 Μαΐου 2011

H ιστορία της Ειδικής Θεωρίας της Σχετικότητας

H ιστορία της θεωρίας της Σχετικότητας άρχισε μεν να συνδέεται με τον Γαλιλαίο, αλλά ολοκληρώθηκε κυρίως με τον Albert Einstein, ο τρόπος σκέψης του οποίου σφράγισε τελικά την παγκόσμια ιστορία του 20οΰ αιώνα.



H ιστορία μας ξεκινάει στα τέλη του 19ου αιώνα. H εποχή εκείνη ήταν αρκετά περίεργη γιατί κυριαρχούσε μεν η αντίληψη του Νεύτωνα πάνω στην φυσική, όμως η κυριαρχία της άρχιζε να αμφισβητείται, γιατί η κυρίαρχη έως τότε θεωρία δεν μπορούσε να εξηγήσει είτε ορισμένα πειράματα, όπως αυτό των Michelson και Morley, είτε τα ηλεκτρομαγνητικά φαινόμενα, όπως τα περιέγραφε η ηλεκτρομαγνητική θεωρία του Maxwell.


Οι περισσότεροι φυσικοί όμως εκείνη την εποχή πίστευαν ότι όλα τα πειράματα θα αποδεικνύονταν λανθασμένα και ότι η νευτώνεια φυσική θα θριάμβευε στο τέλος, όπως συνέβαινε επί διακόσια και πλέον χρόνια. O Einstein, από την άλλη, ήταν από τους λίγους που ήθελε να μάθει όσο το δυνατόν περισσότερα για την ηλεκτρομαγνητική θεωρία του Maxwell, αλλά και για τα πειράματα της εποχής εκείνης που αμφισβητούσαν την κρατούσα αντίληψη.


Δυστυχώς για το νεαρό Αλβέρτο ο καθηγητής του, ο Heinrich Weber στο Πολυτεχνείο της Ζυρίχης, ανήκε στην πρώτη κατηγορία. Ήταν λογικό ότι η σύγκρουση δασκάλου και μαθητή δε θα αργούσε. Μια σύγκρουση που είχε σαν αποτέλεσμα όχι μόνο την απόρριψη της αίτησης του Einstein για μια θέση βοηθού στο Πολυτεχνείο της Ζυρίχης μετά την αποφοίτηση του, αλλά και τη δυσφήμιση του στην τότε επιστημονική κοινότητα.


Είναι χαρακτηριστικό το γράμμα του πατέρα του Einstein προς τον καθηγητή του Πανεπιστημίου της Λειψίας Ostawald, που ουσιαστικά εκλιπαρεί για μία θέση βοηθού για το γιο του. O Einstein, αφού έμεινε για αρκετό καιρό άνεργος, μια και όλες οι αιτήσεις του για μία θέση βοηθού είχαν απορριφθεί από όλα τα πανεπιστήμια στα οποία τις είχε υποβάλει, κατέληξε στο Γραφείο Ευρεσιτεχνιών στη Βέρνη.


Ίσως βέβαια όλη αυτή η περιπέτεια να του βγήκε σε καλό, αφού στο Γραφείο Ευρεσιτεχνιών είχε όλο τον απαραίτητο χρόνο να σκεφτεί και να διαμορφώσει την αντίληψη του για τον κόσμο. Από αυτό το διάσημο πλέον γραφείο ξεκίνησε η πρώτη επανάσταση στο χώρο της φυσικής του 20ού αιώνα.


Ο Einstein ενώ δημιούργησε τη θεωρία της Γενικής Σχετικότητας σχεδόν από το τίποτα, αυτό δεν ισχύει για την Ειδική Σχετικότητα. Στις αρχές του 20ου αιώνα όλα τα κομμάτια του παζλ ήταν ήδη γνωστά. Εκείνο που πέτυχε το μεγαλοφυές μυαλό του ήταν να βάλει αυτά τα κομμάτια στη θέση τους. Και τότε μία καταπληκτική, αν και αναπάντεχη για πολλούς, εικόνα εμφανίστηκε. Μια εικόνα τόσο ανατρεπτική, της οποίας η σύλληψη – μολονότι έχει αποδειχθεί απολύτως σωστή μέχρι σήμερα – δε στάθηκε αρκετή για να τιμηθεί ο Einstein με το βραβείο Νόμπελ. Μάλιστα, στο τηλεγράφημα της Σουηδικής Ακαδημίας που του ανήγγελλε την απονομή του βραβείου Νόμπελ του 1921 τονιζόταν ότι το βραβείο ήταν για την προσφορά του στη φυσική σε τομείς πέραν εκείνου της Σχετικότητας.


Η θεωρία του Νεύτωνα


Οι νόμοι του Νεύτωνα στηρίχθηκαν στην ιδέα της ακαριαίας διάδοσης. Αυτό πολύ απλά σημαίνει ότι, σύμφωνα με τον Νεύτωνα η ταχύτητα διάδοσης των δυνάμεων στη φύση είναι άπειρη.


Τα διακόσια χρόνια που ακολούθησαν ήταν ένας συνεχής θρίαμβος αυτών των νόμων. Όλα τα πειράματα που πραγματοποιούνταν επιβεβαίωναν πανηγυρικά τη νευτώνεια αντίληψη για τον κόσμο. Μέχρι που φθάσαμε στα μέσα του 19ου αιώνα, οπότε ήρθε το πλήρωμα του χρόνου για την σε βάθος μελέτη και του ηλεκτρομαγνητισμού. Και τότε άρχισαν να εμφανίζονται τα προβλήματα, τα οποία πολλαπλασιάζονταν με την πάροδο του χρόνου. Ποιο ήταν το αποτέλεσμα; Στις αρχές του 20ού αιώνα το άλλοτε απόλυτα στέρεο οικοδόμημα του Νεύτωνα έτριζε επικίνδυνα. H φυσική είχε μετατραπεί σε ένα τεράστιο παζλ που απεγνωσμένα ζητούσε λύση.


Τα κομμάτια που συνέθεταν το παζλ ήταν τα εξής:


α) Οι μετασχηματισμοί του Γαλιλαίου, πάνω στους οποίους στηριζόταν όλη η νευτώνεια φυσική. Οι εν λόγω μετασχηματισμοί είναι πάρα πολύ απλοί ως προς τη σύλληψη τους. Πολύ απλά μπορούμε να τους συνοψίσουμε ως εξής: Αν κάποιος βρίσκεται πάνω σε ένα τρένο που κινείται και ο ίδιος κινείται μέσα στο τραίνο, τότε η ταχύτητα του ως προς τη Γη είναι το άθροισμα της ταχύτητας του ως προς το τραίνο και της ταχύτητας του τραίνου ως προς τη Γη. O Γαλιλαίος μάλιστα διατύπωσε πρώτος και το αξίωμα της σχετικότητας, το οποίο διατήρησε αργότερα ο Einstein. Σύμφωνα με την Αρχή της Σχετικότητας του Γαλιλαίου, όλοι οι νόμοι της κίνησης είναι ίδιοι σε όλα τα συστήματα αναφοράς.


β) H ηλεκτρομαγνητική θεωρία του Maxwell. Το 1864 ο James Clerk Maxwell διατύπωσε ένα σύνολο  τεσσάρων εξισώσεων, από τις οποίες μπορούσαν να περιγραφούν όλα τα ηλεκτρομαγνητικά φαινόμενα. Αν και η θεωρία του Maxwell ήταν πολύ κομψή, είχε ένα πολύ σημαντικό μειονέκτημα, όπως τουλάχιστον το αντιλαμβάνονταν οι φυσικοί εκείνης της εποχής: δεν ήταν συμβατή με τους μετασχηματισμούς του Γαλιλαίου. Με την αλλαγή συστήματος αναφοράς άλλαζαν και οι εξισώσεις, κάτι το ιδιαίτερα ενοχλητικό. Το πιο ενοχλητικό όμως ήταν ότι από τις εξισώσεις αποδεικνυόταν ότι η ταχύτητα των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων είχε μία συγκεκριμένη τιμή. Και η ταχύτητα αυτή ήταν η ταχύτητα μετάδοσης των ηλεκτρικών και των μαγνητικών πεδίων. Συνεπώς, η ηλεκτρομαγνητική θεωρία του Maxwell ερχόταν σε κατάφωρη αντίθεση με τη θεωρία της ακαριαίας διάδοσης.


γ) To πείραμα των Michelson και Morley. H αντίληψη του Νεύτωνα για τον κόσμο προϋπέθετε έναν απόλυτο χώρο και έναν απόλυτο χρόνο, εντελώς ανεξάρτητους μεταξύ τους. Στην προσπάθεια τους να βρουν αυτό το απόλυτο σύστημα αναφοράς, οι επιστήμονες του 19ου αιώνα κατέληξαν στην ιδέα του αιθέρα, του υλικού εντός του οποίου κινούνται οι πλανήτες. Το υλικό αυτό είχε αρκετά περίεργες ιδιότητες. Σύμφωνα με την αρχική ιδέα, ήταν ελαστικό, ακίνητο και αβαρές. Το 1881 ένας 28χρονος Αμερικανός, ο Michelson, προσπάθησε να μετρήσει την ταχύτητα του φωτός σε σχέση με τον αιθέρα. H ιδέα ήταν απλή: δεδομένης της κίνησης της Γης ως προς τον αιθέρα και της ισχύος των μετασχηματισμών του Γαλιλαίου, η μετρούμενη ταχύτητα του φωτός σε δύο διευθύνσεις, μία παράλληλη με την κίνηση της Γης ως προς τον αιθέρα και μία κάθετη, θα είναι διαφορετική. Τελικά, πραγματοποιήθηκαν δύο πειράματα, ένα από τον Michelson το 1881 και ένα δεύτερο από τους Michelson και Morley το 1887. Και τα δύο πειράματα όμως κατέληξαν στο ίδιο αποτέλεσμα: η ταχύτητα του φωτός είναι ακριβώς η ίδια, σε όποια διεύθυνση και να μετρηθεί. Άρα, κάτι έπρεπε να αλλάξει στην όλη θεώρηση του κόσμου.


H συντριπτική πλειονότητα της επιστημονικής κοινότητας, όπως είπαμε πιο πάνω, δέχθηκε με σκεπτικισμό το αποτέλεσμα των δύο πειραμάτων. Το ίδιο και ο Weber, ο καθηγητής του Einstein στο Πολυτεχνείο της Ζυρίχης, που είχε την ακλόνητη πεποίθηση ότι αυτή ήταν η πραγματικότητα, ότι όλα αυτά θα αποδεικνύονταν λανθασμένα και ότι, τελικά, η νευτώνεια φυσική θα επιβραβευόταν, όπως συνέβαινε κατά τη διάρκεια των τελευταίων δύο αιώνων.


Υπήρχαν όμως και κάποιοι που, μελετώντας τα πειράματα, κατάλαβαν ότι παρά τη δυσκολία τους τα αποτελέσματα τους – αν και μη αναμενόμενα – ήταν σωστά. Συνεπώς, κάτι περίεργο συνέβαινε με την αντίληψη για τον αιθέρα. H πρώτη επανάσταση του 20ού αιώνα στη φυσική είχε αρχίσει.


Οι πρώτες αμφισβητήσεις από τους Lorentz και Fitzgerald


Οι πρώτες προσπάθειες εξήγησης του μηδενικού αποτελέσματος των Michelson-Morley έγιναν από τους Lorentz και Fitzgerald, οι οποίοι υποστήριξαν ότι οι διαστάσεις των σωμάτων αλλάζουν κατά την κίνηση τους μέσα στον αιθέρα. Επρόκειτο για μία επαναστατική πρόταση, διότι για πρώτη φορά κλονιζόταν η ιδέα του αναλλοίωτου των διαστάσεων των σωμάτων. Παράλληλα όμως ήταν ημιτελής, καθώς εξακολουθούσε να δέχεται τη θεωρία του αιθέρα. Επίσης, οι Lorentz και Poincare πρότειναν κάποιους μετασχηματισμούς από ένα σύστημα αναφοράς σε ένα άλλο, οι οποίοι πλέον είναι γνωστοί σαν «μετασχηματισμοί Lorentz». Οι εξισώσεις του Maxwell είναι αναλλοίωτες κάτω από αυτούς τους μετασχηματισμούς.


Τι ακριβώς σημαίνει αυτό; Έστω ένα μαγνητικό πεδίο παρατηρούμενο από κάποιον ακίνητο παρατηρητή. Οι δυναμικές γραμμές του είναι κλειστές (δηλαδή, δεν έχουν αρχή και τέλος). Αυτό συμβαίνει διότι δεν υπάρχουν μαγνητικά φορτία που να δημιουργούν το πεδίο, σε αντίθεση με το ηλεκτρικό πεδίο που οι δυναμικές γραμμές του είναι ανοικτές, λόγω της ύπαρξης ηλεκτρικών φορτίων. Αν ίσχυαν οι μετασχηματισμοί του Γαλιλαίου και το ίδιο μαγνητικό πεδίο το παρατηρούσε ένας κινούμενος παρατηρητής, θα έβλεπε ότι κάποιες μαγνητικές γραμμές θα ήταν κλειστές, ενώ κάποιες άλλες θα ήταν ανοιχτές. Ανοιχτές γραμμές, όπως αναφέρθηκε, σημαίνει παρουσία μαγνητικών φορτίων. Συνεπώς, η κίνηση του παρατηρητή δημιουργεί ή καταστρέφει τα μαγνητικά φορτία. Το γεγονός λοιπόν της κίνησης του παρατηρητή αλλάζει όλη την εικόνα του πεδίου. Γι’ αυτό και έγινε αναφορά στην ασυμβατότητα των εξισώσεων του Maxwell με τους μετασχηματισμούς του Γαλιλαίου.


Αντίθετα, οι μετασχηματισμοί του Lorentz δεν παρουσιάζουν τέτοια προβλήματα και διατηρούν την ίδια εικόνα για τα πεδία, ακόμα και αν ο παρατηρητής κινείται. Για να συμβαίνει κάτι τέτοιο, πρέπει εκτός από τη συστολή του μήκους, που πρότεινε ο Fitzgerald, να υπάρχει και διαστολή του χρόνου. Αυτό ακριβώς το σημείο εμπόδισε τον Lorentz και τους συνεργάτες του να διατυπώσουν την πλήρη θεωρία. O χρόνος, σύμφωνα με το Νεύτωνα είναι απόλυτος. Τίποτα δεν μπορεί να αλλάξει το ρυθμό με τον οποίο αυτός κυλά.


Ο χρόνος παύει να είναι απόλυτος


Εδώ λοιπόν εμφανίζεται η ιδιοφυΐα του Einstein. H λύση που πρότεινε το 1905 με την εργασία του «Περί της ηλεκτροδυναμικής των κινούμενων σωμάτων» ήταν επαναστατική: Δεν υπάρχει ούτε απόλυτος χώρος ούτε απόλυτος χρόνος, ενώ δεν έκανε καμιά αναφορά στον αιθέρα ως να μην υπήρχε. Με αυτό τον τρόπο γεννήθηκε η Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας (ΕΘΣ). H θεωρία αυτή θεμελιώνεται πάνω σε δύο αξιώματα.


Σύμφωνα με το πρώτο αξίωμα, η ταχύτητα του φωτός είναι ίδια για όλα τα συστήματα αναφοράς που κινούνται με σταθερές μεταξύ τους ταχύτητες (είναι δηλαδή όπως λέμε αδρανειακά συστήματα αναφοράς). Ουσιαστικά, το πρώτο αξίωμα της ΕΘΣ συνίσταται στην αποδοχή του μηδενικού αποτελέσματος του πειράματος των Michelson-Morley.


Άμεσα επακόλουθα αυτής της πρότασης είναι τα εξής:


1. Οι διαστάσεις των κινουμένων σωμάτων αλλάζουν, ακολουθώντας τους μετασχηματισμούς του Lorentz (συστολή του μήκους),


2. Ο χρόνος που μετρά ένας παρατηρητής σε ηρεμία είναι μεγαλύτερος από εκείνον που μετρά ένας κινούμενος παρατηρητής (διαστολή του χρόνου),


3. Η μάζα ενός σώματος (δηλαδή και η αδράνεια του) αυξάνεται, όταν το σώμα επιταχύνεται. Βασικό λοιπόν μέγεθος της ΕΘΣ είναι η μάζα ηρεμίας, όπως χαρακτηριστικά ονομάζεται, και δηλώνει τη μάζα που θα έχει ένα οποιοδήποτε σώμα σε ένα σύστημα αναφοράς στο οποίο είναι ακίνητο. H αύξηση της μάζας δεν είναι γραμμική με την ταχύτητα, αλλά πλησιάζει το άπειρο, όταν η ταχύτητα πλησιάζει την ταχύτητα του φωτός.


Έχοντας υπόψη το γεγονός ότι η ΕΘΣ ουσιαστικά ένωσε τη μάζα (m) με την ενέργεια (E) με την πασίγνωστη πια σχέση (c η ταχύτητα του φωτός στο κενό): E = mc2 εύκολα μπορούμε να καταλάβουμε το αποτέλεσμα που προαναφέρθηκε.


Όταν λοιπόν προσφέρουμε ενέργεια σε ένα σώμα που ήδη κινείται, τότε μέρος της ενέργειας αυτής εμφανίζεται σαν μάζα και το υπόλοιπο σαν κινητική ενέργεια. Όσο πιο γρήγορα κινείται το σώμα τόσο πιο μεγάλο μέρος της ενέργειας εμφανίζεται σαν αύξηση μάζας και τόσο μικρότερο σαν αύξηση της κινητικής ενέργειας, με αποτέλεσμα, όταν φθάνουμε την ταχύτητα του φωτός, η μάζα του σώματος (άρα, και η αδράνεια του) να απειρίζονται. Άπειρη αδράνεια σημαίνει ότι χρειάζεται άπειρη δύναμη για την περαιτέρω επιτάχυνση του σώματος, κάτι που πρακτικά είναι αδύνατο. Συνεπώς, κανένα σώμα δεν μπορεί να επιταχυνθεί σε ταχύτητες μεγαλύτερες της ταχύτητας του φωτός. Επίσης, άπειρη μάζα σημαίνει άπειρη ενέργεια, κάτι που επίσης είναι αδύνατο.


Άρα, κανένα σώμα με μη μηδενική μάζα ηρεμίας δεν μπορεί να φθάσει την ταχύτητα του φωτός. Τα μόνα σώματα που μπορούν να κινούνται με αυτή την ταχύτητα είναι σωματίδια όπως τα φωτόνια, που έχουν μηδενική μάζα ηρεμίας.


Σύμφωνα με το δεύτερο αξίωμα της ΕΘΣ, όλοι οι νόμοι της φύσης είναι αναλλοίωτοι σε όλα τα αδρανειακά συστήματα αναφοράς (δηλαδή, σε όλα τα συστήματα που κινούνται με σταθερές μεταξύ τους ταχύτητες). Το αξίωμα αυτό είναι ουσιαστικά η γενίκευση της Αρχής της Σχετικότητας του Γαλιλαίου. H συγκεκριμένη πρόταση καταργεί την ιδέα του απόλυτου συστήματος αναφοράς. Δηλώνει ότι δεν υπάρχει πείραμα που να μπορεί να πραγματοποιήσει κάποιος παρατηρητής και από το αποτέλεσμα του να προσδιορίσει ένα σύστημα αναφοράς ως προς το οποίο να κινούνται όλα τα άλλα συστήματα αναφοράς. Κατά συνέπεια, είναι αδύνατη πλέον η αναφορά στον απόλυτο χώρο.


Ενιαίος τετραδιάστατος χωροχρόνος


Αντίθετα με τη θεωρία του Νεύτωνα, στη θεωρία της Σχετικότητας ο χώρος και ο χρόνος ενώνονται σε μία τετραδιάστατη έννοια, το χωροχρόνο. O Einstein, δηλαδή, συνέδεσε την κλασική μηχανική με τον ηλεκτρομαγνητισμό, καταργώντας τον απόλυτο τρισδιάστατο χώρο και μετατρέποντας τον σε τετραδιάστατο χωροχρόνο.


H πλήρης συνειδητοποίηση αυτού του γεγονότος ήρθε το 1908, όταν ο Minkowski, βασισμένος στην ΕΘΣ, παρουσίασε την τετραδιάστατη γεωμετρία του. O Minkowski απέδειξε ότι υπάρχει ένας απόλυτος τετραδιάστατος χωροχρόνος, τον οποίο αντιλαμβάνονται όμοια όλοι οι παρατηρητές σε όλα τα αδρανειακά συστήματα αναφοράς.


Την ιδέα των πολλών διαστάσεων χρησιμοποιούν και σήμερα οι φυσικοί στις θεωρίες των ενοποιημένων πεδίων, στην προσπάθεια τους δηλαδή να ενώσουν όλες τις γνωστές δυνάμεις στη φύση. Ένα αποτέλεσμα της ΕΘΣ ήταν η κατάργηση της απόλυτης έννοιας του ταυτόχρονου. Όλες οι πληροφορίες ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός. Συνεπώς, δύο γεγονότα που είναι ταυτόχρονα για έναν παρατηρητή δεν είναι ταυτόχρονα για κάποιον άλλο, κινούμενο ως προς τον πρώτο, παρατηρητή.


Το αποτέλεσμα αυτό, σε μία πρώτη ανάγνωση, φαίνεται εντελώς παράλογο. Αυτό συμβαίνει διότι η εμπειρία μας βασίζεται σε φαινόμενα για τα οποία η ταχύτητα του φωτός μπορεί κάλλιστα να θεωρηθεί άπειρη. Αν σκεφτούμε ότι το φως πραγματοποιεί επτάμισι φορές το γύρο της Γης σε ένα δευτερόλεπτο, γίνεται κατανοητό το γιατί στην καθημερινή ζωή δεν παρατηρούμε τέτοια φαινόμενα.


Το ακόλουθο απλό παράδειγμα θα μας βοηθήσει να συνειδητοποιήσουμε τη σχετικότητα του ταυτόχρονου. Έστω ότι δύο διαστημικοί καουμπόι είναι έτοιμοι να μονομαχήσουν με ακτινοπίστολα. Στο μέσο της απόστασης υπάρχει ένα φανάρι, το οποίο θα δώσει το σήμα για τη μονομαχία. Μόλις το φως ανάψει, πρέπει να πυροβολήσουν. Για τον έναν οπλοφόρο ο δικός του πυροβολισμός και το φωτεινό σύνθημα συμβαίνουν ταυτόχρονα. Για τον δεύτερο οπλοφόρο ο πυροβολισμός του αντιπάλου του καθυστερεί σημαντικά σε σχέση με το φωτεινό σύνθημα έναρξης της μονομαχίας. Και αυτό διότι το κινούμενο με πεπερασμένη ταχύτητα φως χρειάζεται κάποιον χρόνο, προκειμένου να καλύψει την απόσταση από τον αντίπαλο του μέχρι αυτόν. Αντίθετα, για έναν παρατηρητή που βρίσκεται στο φανάρι οι δύο πυροβολισμοί είναι ταυτόχρονοι, καθώς το φως καλύπτει τις ίδιες αποστάσεις και από τους δύο οπλοφόρους, αλλά καθυστερούν σημαντικά σε σχέση με το άναμμα του φαναριού.


Ένα πολύ σημαντικό συμπέρασμα της ΕΘΣ είναι το ότι καμία πληροφορία δεν μπορεί να ξεπεράσει την ταχύτητα του φωτός, διότι θα καταστρέψει την αιτιότητα. Θα υπάρχουν, δηλαδή, συστήματα αναφοράς στα οποία το αποτέλεσμα θα προηγείται του αιτίου. Επειδή, δε, η ΕΘΣ είναι μία θεωρία αιτιοκρατική, αυτό είναι απαγορευτικό. Ένα παράδειγμα καταστροφής της αιτιότητας, στην περίπτωση που ένα σώμα ξεπεράσει την ταχύτητα του φωτός, είναι το ακόλουθο. Επιστρέφουμε στο παράδειγμα της προηγούμενης διαστημικής μονομαχίας. Έστω λοιπόν ότι οι μονομάχοι δεν έχουν ακτινοπίστολα, αλλά όπλα που εκτοξεύουν σφαίρες κινούμενες ταχύτερα από το φως. Μόλις ο ένας οπλοφόρος βλέπει το σήμα, πυροβολεί. H σφαίρα κινείται γρηγορότερα από το φως, άρα προηγείται της εικόνας του πυροβολισμού. Κατά συνέπεια, ο δεύτερος οπλοφόρος πρώτα δέχεται τη σφαίρα και μετά βλέπει την εικόνα του πρώτου που πυροβολεί. Στο σύστημα αναφοράς του δευτέρου, λοιπόν, το αποτέλεσμα (τραυματισμός του από τη σφαίρα) προηγείται του αιτίου (πυροβολισμός).


Επίλογος


H ΕΘΣ περιλαμβάνει όλη τη νευτώνεια φυσική. Αν στις εξισώσεις της η ταχύτητα του κινούμενου σώματος είναι πάρα πολύ μικρή σε σχέση με την ταχύτητα του φωτός, τότε αναπαράγεται όλη η φυσική του Νεύτωνα, κάτι το απόλυτα λογικό. H νέα θεωρία στο όριο των πολύ μικρών ταχυτήτων της καθημερινής ζωής θα έπρεπε να εξηγεί όλα αυτά τα φαινόμενα που εξηγούσε τόσο επιτυχημένα η προηγούμενη θεώρηση.


Όμως, από τη δημιουργία της, η ΕΘΣ είχε μία πολύ σημαντική έλλειψη: αναφερόταν μόνο σε αδρανειακά συστήματα αναφοράς, δεν συμπεριλάμβανε δηλαδή τα επιταχυνόμενα συστήματα και φυσικά ούτε τη βαρύτητα. Αυτό το πρόβλημα ο Einstein το εντόπισε σχεδόν αμέσως. H λύση του όμως χρειάστηκε μια δεκαετία σκληρής δουλειάς. Όταν μάλιστα ανέφερε το πρόβλημα στον Planck, εκείνος προσπάθησε να τον αποτρέψει με τον εξής συλλογισμό: «Ως παλιότερος φίλος πρέπει να σε συμβουλεύσω ενάντια σε αυτό, διότι αρχικά δε θα επιτύχεις, αλλά, και αν ακόμα επιτύχεις, κανένας δε θα σε πιστέψει»! Ευτυχώς όμως ο Einstein δεν άκουσε τη συμβουλή του Planck, με αποτέλεσμα λίγα χρόνια αργότερα να βγει η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας (ΓΘΣ).


Όπως γνωρίζουμε μαζί με τους τρεις νόμους της κίνησης ο Νεύτωνας διατύπωσε και μία θεωρία για τη βαρύτητα. Όμως, σύμφωνα με τον Einstein, αυτή η νευτώνεια θεωρία για τη βαρύτητα έπρεπε να είναι λανθασμένη, λόγω του ότι στη νευτώνεια θεώρηση η βαρυτική δύναμη είναι αντιστρόφως ανάλογη του τετραγώνου της απόστασης μεταξύ των δύο σωμάτων. Σύμφωνα όμως με την ΕΘΣ, η απόσταση αλλάζει ανάλογα με το σύστημα αναφοράς. Συνεπώς, έπρεπε να επηρεάζεται και ο νόμος της παγκόσμιας έλξης.


Πηγή: physics4u

Θέματα πανελληνίων 2011 στη Φυσική Γενικής Παιδείας



Για τις εκφωνήσεις των θεμάτων πατήστε ΕΔΩ

Για τις λύσεις των θεμάτων πατήστε ΕΔΩ