Ka Mana o ke Kaumaha ma ka Manawa
ʻO ke kaumaha a me ka manawa, ʻelua mau ʻano koʻikoʻi o ko kākou ao holoʻokoʻa, he pilina paʻakikī a pili pū kekahi. Ua loli nui ka ʻike ʻana i kēia pilina mai nā lā o Sir Isaac Newton a hiki i nā kumumanaʻo kipi i hāpai ʻia e Albert Einstein. Ke komo nei kēia ʻatikala i ka mana koʻikoʻi o ke kaumaha i ka manawa, e ʻimi ana i nā manaʻo e like me ka hoʻonui ʻana o ka manawa kaumaha, ka relativity laulā, a pehea i nānā ʻia ai a hoʻāʻo ʻia ai kēia mau kumumanaʻo i loko o ko kākou ao holoʻokoʻa.
Ke Kumu: Ka Umekaumaha Newtonian
I ka mōʻaukala, ua hoʻomaopopo mua ʻia ke koʻikoʻi e Sir Isaac Newton i ke kenekulia 17. Ua hōʻike ke kānāwai o Newton no ka koʻikoʻi honua e hoʻopuka ana kēlā me kēia nuipa i kahi ikaika o ka huki ʻana ma luna o kēlā me kēia nuipa ʻē aʻe. ʻOiai ua wehewehe pololei kāna mau kaulike i nā ikaika koʻikoʻi e hoʻopilikia ana i nā mea me ka pololei loa, ʻaʻole i helu ka koʻikoʻi Newtonian i ka hopena o ka koʻikoʻi i ka manawa. ʻO ka manawa, ma nā mechanics Newtonian, he mea paʻa, ʻaʻole loli, a like nō hoʻi no nā mea nānā a pau, me ka nānā ʻole i ko lākou kūlana ma ke ao holoʻokoʻa.
He Lele Kipi: ʻO ka Relativity Laulā a Einstein
Ua ʻike ʻia ka hoʻomaka ʻana o ke kenekulia 20 i kahi hoʻololi paradigm me ke kumumanaʻo o Albert Einstein no ka relativity laulā. Ua hoʻololi nui kēia kumumanaʻo i ke ʻano o ko kākou hoʻomaopopo ʻana i ka umekaumaha, ka lewa, a me ka manawa. Wahi a Einstein, ʻaʻole ka umekaumaha he ikaika i hoʻopuka ʻia e nā nui akā ʻo ke kūlou ʻana o ka spacetime i hoʻokumu ʻia e ke alo o ka nuipa a me ka ikehu.
Ma kāna kumumanaʻo laulā o ka relativity, ua hōʻike ʻo Einstein ʻo ka mea a mākou e ʻike ai he umekaumaha e kū mai ana mai ka warping o ka spacetime a puni nā mea nui. Hoʻopilikia kēia curvature i nā ala a nā mea e hele ai, e hōʻike ana iā lākou e huki ʻia kekahi i kekahi ma ke ʻano e hoʻohālike ana i ka mana Newtonian o ka umekaumaha. Eia kekahi, ʻo kekahi o nā wānana kupanaha o ka relativity laulā ʻo ia ka gravitational time dilation, ʻo ia ka manaʻo e hala mālie ka manawa ma nā kahua umekaumaha ikaika.
Hoʻonui ʻia ka manawa gravity
ʻO ka hoʻonui ʻana o ka manawa umekaumaha ka hanana kahi e holo lohi ai ka manawa ma nā wahi o ka hiki ke umekaumaha kiʻekiʻe. Loaʻa kēia hopena mai ka piʻo ʻana o ka manawa ākea. ʻO ka kokoke ʻana o kahi mea i kahi kino nui, ʻoi aku ka piʻo o ka manawa ākea, a ʻoi aku ka nui o ka hoʻonui ʻana o ka manawa umekaumaha. I ka ʻaoʻao ʻē aʻe, ʻoi aku ka wikiwiki o ka hala ʻana o ka manawa ma nā wahi o ka hiki ke umekaumaha nāwaliwali, mamao loa mai nā mea nui.
Hiki ke loaʻa kahi laʻana kūpono ma kahi kokoke i ka Honua. Hōʻike nā uaki atomika kiʻekiʻe i kau ʻia ma nā kiʻekiʻe like ʻole i nā hopena hoʻonui manawa. ʻOi aku ka wikiwiki o ka wikiwiki o nā uaki ma nā kiʻekiʻe kiʻekiʻe (ma kahi mamao aku mai ke kikowaena o ka Honua a no laila e ʻike ana i ka umekaumaha nāwaliwali) i hoʻohālikelike ʻia me nā uaki ma ka ʻilikai. ʻOiai he mea liʻiliʻi loa kēia hopena, ua ana ʻia a hōʻoia ʻia me nā hoʻokolohua like ʻole, e like me nā mea e pili ana i nā uaki atomika i hoʻonohonoho ʻia ma nā mokulele, nā rockets, a me nā satelite.
ʻO ka ʻōnaehana hoʻonohonoho honua: He palapala hoʻolaha ʻenehana
ʻO kekahi o nā hōʻoia hoihoi loa o ka hoʻonui ʻana o ka manawa umekaumaha ʻo ia ka hana o ka Global Positioning System (GPS). Hoʻopuni nā ukali GPS i ka Honua a ua kau ʻia i ka hoʻonui manawa relativistic kūikawā, ma muli o ko lākou wikiwiki kiʻekiʻe, a me ka hoʻonui manawa relativistic maʻamau, ma muli o ka nāwaliwali o ka hiki ke umekaumaha i ko lākou mau ala orbital i hoʻohālikelike ʻia me ka ʻili o ka Honua.
Me ka ʻole o ka helu ʻana i kēia mau hopena relativistic, e lilo koke nā helu GPS i mea pololei ʻole, e alakaʻi ana i nā hewa o kekahi mau kilomita i ke kūlana i loko o kahi manawa pōkole. Pono nā ʻenekinia e hoʻokomo i nā hoʻoponopono e uku no ka warping o ka spacetime a me nā hopena dilation manawa i wānana ʻia e ka relativity laulā. Hōʻike kēia hoʻokō pono i ka pololei a me ka pono o ke kumumanaʻo o Einstein i ka ʻenehana hou.
Nā Lua ʻEleʻele: Nā ʻĀpana Kiʻekiʻe o ke Kaumaha a me ka Manawa
ʻO nā lua ʻeleʻele, nā wahi o ka lewa kahi i ikaika loa ai ke koʻikoʻi o ka umekaumaha a ʻaʻole hiki i ka mālamalama ke pakele, hāʻawi i nā kūlana koʻikoʻi e ʻimi hou aku i ka mana o ka umekaumaha i ka manawa. Ma kahi kokoke i ka ʻaoʻao o ka hanana o kahi lua ʻeleʻele, lilo ka hoʻonui ʻana o ka manawa umekaumaha i mea koʻikoʻi loa. ʻO ka mea nānā mamao loa mai ka lua ʻeleʻele e ʻike i ka manawa ma ka ʻaoʻao o ka hanana e kokoke ana i ke kū ʻana, ʻoiai ʻo ka mea nānā kokoke i ka ʻaoʻao o ka hanana e ʻike i ka hala ʻana o ka manawa ma ka wikiwiki lohi.
He hopena koʻikoʻi kēia hoʻonui manawa koʻikoʻi no ka hoʻomaopopo ʻana i ke ʻano o ka spacetime a me ke ao holoʻokoʻa. ʻO ke aʻo ʻana i nā lua ʻeleʻele ke palena o ka astrophysics hou, e hāʻawi ana i ka ʻike i ke ʻano o ka manawa a me ka umekaumaha ma lalo o nā kūlana koʻikoʻi.
Nā Hōʻoia Hoʻokolohua a me nā Nānā ʻana o ke Ao
Ua hōʻoia nā hoʻokolohua like ʻole i nā wānana o ka relativity laulā a me ka hoʻonui ʻana o ka manawa umekaumaha. ʻO kekahi hoʻokolohua koʻikoʻi e pili ana i ka lawe ʻana i nā uaki atomika pololei loa ma luna o nā mokulele. Ma ka hoʻohālikelike ʻana i kēia mau uaki me nā mea ma ka honua, ua ʻike nā kānaka ʻepekema i nā ʻokoʻa i manaʻo ʻia i ka manawa i hala, e kūlike me nā wānana relativistic.
Hāʻawi pū nā nānā ʻana o ke ao i nā hōʻike no ka hoʻonui ʻana o ka manawa umekaumaha. No ka laʻana, ʻo ka mālamalama mai nā hōkū a i ʻole nā kikowaena galactic e kūlou ana a puni nā mea nui e like me nā galaxies a i ʻole nā hui e hōʻike ana i ke kūlou ʻana o ka spacetime i wānana ʻia e ka relativity laulā. Ke hoʻomau nei ke aʻo pololei ʻana i kēia mau hanana e hōʻoia i ka mana o ka umekaumaha ma ka hala ʻana o ka manawa.
Ma ʻō aku o ka Relativity Laulā: Nā Manaʻo Gravity Quantum
ʻOiai ua kū ka relativity laulā i ka hoʻāʻo koʻikoʻi a hāʻawi i nā ʻike hohonu i ke ʻano o ka spacetime a me ka umekaumaha, ʻaʻole ia ke kumumanaʻo hope loa. ʻO ka ʻimi ʻana e hoʻomaopopo i nā ʻano quantum o ka umekaumaha, a no laila ka manawa, he pilikia nui ia i ka physics hou. ʻO ka ʻimi ʻana i kahi kumumanaʻo i hoʻohui ʻia, i kapa pinepine ʻia ʻo ka umekaumaha quantum, e ʻimi nei e hoʻoponopono i nā kumumanaʻo o ka relativity laulā me nā mea o ka mechanics quantum.
ʻO nā moho kūpono no ke kumumanaʻo umekaumaha quantum e komo pū me ke kumumanaʻo kaula a me ka umekaumaha quantum loop. Manaʻo kēia mau kumumanaʻo e wehewehe i ke ʻano o ka spacetime ma nā unahi liʻiliʻi loa a hoʻokomo i ka quantization o nā hopena umekaumaha. ʻO ka hoʻomaopopo ʻana pehea e hoʻohālikelike ai ke umekaumaha i ka manawa ma kēia mau pae quantum hiki ke wehe i nā puka hou i ko mākou ʻike ʻana i ke ao holoʻokoʻa.
Panina
ʻO ka mana o ka umekaumaha i ka manawa kekahi o nā ʻano hoihoi loa o ko kākou ao holoʻokoʻa, e hoʻololi nui ana i ko kākou ʻike i ka ʻoiaʻiʻo. Mai nā manaʻo kumu o Newton a hiki i nā ʻike kipi o Einstein, ua loli nui ko kākou ʻike i ka umekaumaha a me ka manawa. Hāʻawi ka hoʻonui ʻana o ka manawa umekaumaha i kahi puka e hoʻomaopopo ai i ka pilina hohonu ma waena o ka manawa ākea a me ka umekaumaha, i hōʻoia ʻia e nā hoʻokolohua a me nā nānā ʻana o ka cosmic.
I ko kākou nānā ʻana i ka wā e hiki mai ana, ʻo ka ʻimi ʻana i ka umekaumaha quantum e paʻa ana i ka ʻōlelo hoʻohiki o ka wehe hou ʻana i nā mea pohihihi o ka manawa a me ka umekaumaha. ʻO ka ʻimi mau ʻana i ka ʻike ma kēia ʻāpana e hōʻike ana i ka hoihoi kūlohelohe o ke kanaka a me ka makemake e hoʻomaopopo i nā hana kumu o ke ao holoʻokoʻa.
