Kev Sib Txheeb Ze: Nkag Siab Txog Lub Tswv Yim ntawm Qhov Chaw thiab Lub Sijhawm hauv Physics
Kev sib piv yog ib qho ntawm cov tswv yim tseem ceeb tshaj plaws hauv kev kawm txog lub ntiaj teb niaj hnub no, hloov pauv txoj kev uas peb nkag siab txog lub ntiaj teb. Albert Einstein tau qhia thaum ntxov xyoo pua 20th, txoj kev xav ntawm kev sib piv tau muab faib ua ob ntu tseem ceeb: kev sib piv tshwj xeeb thiab kev sib piv dav dav. Ob qho tib si muab kev nkag siab tob dua txog qhov chaw, lub sijhawm, thiab lub ntiajteb txawj nqus.
1. Keeb Kwm Luv Luv ntawm Kev Sib Piv
Los txog rau thaum kawg ntawm lub xyoo pua 19th, cov kev kawm txog lub cev qub, uas Isaac Newton tau tsim, tau muab lub hauv paus ruaj khov rau ntau yam ntawm kev kawm txog lub cev. Txawm li cas los xij, qee qhov xwm txheej tsis tuaj yeem piav qhia los ntawm Newtonian txoj kev xav. Ib qho ntawm cov teeb meem loj tshaj plaws yog qhov tsis sib xws ntawm Newtonian mechanics thiab electromagnetism, uas James Clerk Maxwell tau tsim. Maxwell qhov kev xav txog qhov ruaj khov ntawm qhov ceev ntawm lub teeb tsis tuaj yeem piav qhia hauv Newtonian mechanics, uas xav tias muaj lub sijhawm thiab qhov chaw.
Xyoo 1905, Albert Einstein tau luam tawm ib daim ntawv qhia txog txoj kev xav tshwj xeeb ntawm kev sib raug zoo. Txoj kev xav no tau muab cov tswv yim ntawm qhov chaw thiab lub sijhawm sib koom ua ke rau hauv ib qho hu ua qhov chaw-lub sijhawm thiab qhia tau tias qhov ceev ntawm lub teeb yog qhov ruaj khov hauv txhua lub thav duab inertial. Kaum xyoo tom qab, xyoo 1915, Einstein tau qhia nws txoj kev xav dav dav ntawm kev sib raug zoo, uas txuas ntxiv cov tswv yim ntawm kev sib raug zoo tshwj xeeb kom suav nrog lub ntiajteb txawj nqus, hloov Newtonian lub tswv yim ntawm lub ntiajteb txawj nqus nrog lub tswv yim ntawm kev hloov pauv hauv qhov nkhaus ntawm qhov chaw-lub sijhawm los ntawm pawg thiab lub zog.
2. Kev Sib Txheeb Tshwj Xeeb
Cov Ntsiab Cai Tseem Ceeb
Lub tswv yim tshwj xeeb ntawm kev sib piv yog raws li ob lub ntsiab lus tseem ceeb:
1. Cov kev cai lij choj ntawm physics yog tib yam hauv txhua qhov kev siv inertial.
2. Qhov ceev ntawm lub teeb nyob rau hauv lub tshuab nqus tsev yog tas li thiab ywj pheej ntawm kev txav ntawm tus neeg saib lossis qhov chaw teeb.
Cov txiaj ntsig ntawm Kev Sib Txheeb Tshwj Xeeb
Los ntawm ob lub ntsiab cai no, qee qhov tshwm sim xav tsis thoob tshwm sim uas khiav tawm tsam qhov kev xav txhua hnub:
– Lub Sijhawm Ntev: Lub sijhawm txav qeeb dua rau cov khoom txav mus rau tus neeg saib. Qhov xwm txheej no tau pom tseeb hauv ntau qhov kev sim, xws li kev soj ntsuam cov khoom me me uas txav mus ze rau qhov ceev ntawm lub teeb thiab kev siv cov moos atomic hauv cov dav hlau.
– Kev Luv Luv: Ib yam khoom uas txav mus rau tus neeg saib yuav zoo li luv dua. Qhov xwm txheej no tshwm sim sib luag nrog kev coj ntawm yam khoom txav mus los.
– Kev sib piv ntawm pawg: Pawg nce nrog qhov ceev. Thaum ib yam khoom mus txog qhov ceev ntawm lub teeb, nws pawg mus txog qhov tsis kawg, txhais tau tias nws yuav tsum muaj lub zog tsis kawg kom nws nrawm dua.
Ib qho ntawm cov qauv nto moo tshaj plaws uas tau los ntawm kev sib piv tshwj xeeb yog kab zauv E = mc², uas qhia txog qhov sib npaug ntawm pawg (m) thiab lub zog (E) nrog qhov ceev ntawm lub teeb tas li (c) ua tus lej sib npaug.
Kev cuam tshuam ntawm thev naus laus zis
Kev sib piv tshwj xeeb tsis yog muaj feem cuam tshuam rau kev tshawb fawb xwb tab sis kuj tseem muaj feem cuam tshuam rau thev naus laus zis niaj hnub no. Ib qho piv txwv yog Global Positioning System (GPS), uas xav tau kev kho kom raug rau nws cov teeb liab kom muab qhov chaw raug.
3. Kev Sib Piv Dav Dav
Cov Ntsiab Cai Tseem Ceeb
Kev sib piv dav dav txuas ntxiv cov tswv yim ntawm kev sib piv tshwj xeeb kom suav nrog lub ntiajteb txawj nqus ua geometry ntawm qhov chaw-lub sijhawm. Nws cov hauv paus ntsiab lus yog:
1. Lub ntiajteb txawj nqus tsis yog lub zog zoo li hauv Newtonian, tab sis yog qhov nkhaus lossis qhov nkhaus ntawm qhov chaw-lub sijhawm uas tshwm sim los ntawm qhov hnyav thiab lub zog.
2. Qhov hnyav thiab lub zog hloov qhov ntsuas ntawm qhov chaw-lub sijhawm, uas cuam tshuam rau txoj kev luv tshaj plaws uas cov khoom ua raws li hauv qhov chaw-lub sijhawm ntawd.
Geometry ntawm Qhov Chaw-Lub Sijhawm
Feem ntau, cov khoom loj xws li cov hnub qub thiab cov ntiaj teb ua rau lub sijhawm-qhov chaw nyob ib puag ncig lawv nkhaus. Geodesics, lossis txoj kev luv tshaj plaws, hauv qhov chaw-lub sijhawm nkhaus no ua rau muaj qhov xwm txheej uas peb paub tias yog lub ntiajteb txawj nqus. Lub tswv yim no tuaj yeem pom tau los ntawm kev xav txog qhov chaw-lub sijhawm zoo li daim ntawv roj hmab uas khoov thaum lub pob hnyav raug muab tso rau ntawm nws.
Cov Xwm Txheej Tseem Ceeb
Kev sib piv dav dav piav qhia txog ntau yam xwm txheej uas Newtonian mechanics tsis tuaj yeem piav qhia, xws li:
– Lub Lens Gravitational: Lub teeb los ntawm cov hnub qub lossis cov galaxies deb tuaj yeem raug khoov los ntawm lub zog ntawm cov khoom loj heev, xws li cov galaxies lossis cov qhov dub, ua rau cov duab loj dua lossis tsis meej.
- Gravitational Redshift: Lub zaus ntawm lub teeb tawm ntawm ib yam khoom loj heev txo qis (reddens) vim yog qhov cuam tshuam ntawm lub ntiajteb txawj nqus muaj zog.
– Cov Ncua Ncua Gravitational: Kev hloov pauv ntawm qhov nkhaus ntawm qhov chaw-lub sijhawm uas tshwm sim los ntawm kev txav mus los sai ntawm cov pawg, xws li ob lub qhov dub sib koom ua ke. Cov nthwv dej no tau raug kuaj pom thawj zaug los ntawm LIGO cov kev sim hauv xyoo 2015.
Kev Ntsuas Txog Kev Sib Txheeb Ze
Ib qho ntawm thawj qhov kev sim ntawm kev sib piv dav dav yog Sir Arthur Eddington qhov kev soj ntsuam ntawm Mercury qhov kev hloov pauv perihelion thiab xyoo 1919 lub hnub ci ntsa iab. Lub hnub ci ntsa iab no tso cai rau kev soj ntsuam ntawm qhov kev hloov pauv ntawm lub teeb los ntawm cov hnub qub ze ntawm Lub Hnub, raws li kev kwv yees ntawm kev sib piv dav dav.
4. Lub Ntiaj Teb Txog Lub Ntiaj Teb
Kev sib piv dav dav kuj yog lub hauv paus ntawm cosmology niaj hnub no, kev kawm txog keeb kwm, kev hloov pauv, thiab cov qauv ntawm lub ntiaj teb. Cov qauv ntawm lub ntiaj teb nthuav dav, suav nrog tus qauv Big Bang, yog raws li Einstein cov qauv teb uas tau los ntawm kev sib piv dav dav.
Kev nthuav dav ntawm lub Ntiaj Teb
Txoj Cai Hubble, uas qhia tau hais tias cov galaxies txav deb ntawm ib leeg, yog ib qho ntawm cov pov thawj muaj zog tshaj plaws rau kev nthuav dav ntawm lub ntiaj teb. Qhov no tsuas yog piav qhia tau hauv lub moj khaum ntawm kev sib piv dav dav.
Khoom tsaus thiab Zog tsaus
Kev sib piv dav dav kuj kwv yees tias muaj cov khoom tsis pom uas peb hu ua cov khoom tsaus thiab lub zog tsaus. Cov khoom tsaus, uas xav tias muaj nyob rau hauv ntau heev, tsis tso tawm lossis cuam tshuam lub teeb, tab sis nws qhov muaj nyob tuaj yeem kwv yees los ntawm nws cov teebmeem gravitational rau cov khoom pom. Lub zog tsaus, ntawm qhov tod tes, yog xav tias ua rau lub ntiaj teb nthuav dav sai.
5. Yav Tom Ntej ntawm Kev Tshawb Fawb Txog Kev Sib Piv
Txog niaj hnub nim no, kev sib piv dav dav thiab tshwj xeeb tseem ua lub hauv paus ntawm kev tshawb fawb theoretical thiab experimental physics. Txawm li cas los xij, muaj ntau qhov chaw tshawb fawb tshiab:
Kev Tshawb Fawb Txog Quantum Field thiab Quantum Gravity
Kev sib xyaw ua ke ntawm kev sib piv dav dav thiab quantum mechanics, ob lub tswv yim zoo tshaj plaws hauv physics, yog ib qho kev sib tw loj. Kev siv zog los tsim cov tswv yim ntawm quantum gravity, xws li string theory thiab loop quantum gravity, lub hom phiaj yog txuas qhov sib txawv no.
Qhov Xwm Txheej Loj Kawg Nkaus
Kev kawm txog halos nyob ib puag ncig cov qhov dub, Hawking radiation, thiab singularities nyob hauv nruab nrab ntawm cov qhov dub yog cov cheeb tsam tshawb fawb uas tau sib tham dav dav ntawm cov kws tshawb fawb.
Xaus
Kev sib raug zoo, ob qho tib si tshwj xeeb thiab dav dav, tau hloov pauv peb txoj kev xav txog qhov chaw, lub sijhawm, thiab lub ntiajteb txawj nqus. Kev nkag siab txog nws cov kev xav tsis yog tsuas yog ua rau peb muaj kev nplua nuj xwb tab sis kuj tau muab cov txiaj ntsig zoo rau ntau yam thev naus laus zis niaj hnub no. Kev tshawb fawb txuas ntxiv hauv daim teb no thiab kev siv zog los koom ua ke lub ntiajteb txawj nqus nrog quantum mechanics cog lus tias yuav muaj kev nkag siab tshiab ntxiv rau yav tom ntej. Hauv ntej, kev sib raug zoo pab peb nkag siab txog lub ntiaj teb hauv txoj kev holistic thiab tob dua.
