Relativity: Malamalama i le Manatu o le Vateatea ma le Taimi i le Fisiki
O le relativity o se tasi o manatu faavae sili ona taua i le fisiki faʻaonaponei, e suia ai le auala tatou te malamalama ai i le atulaulau. Na faʻalauiloa e Albert Einstein i le amataga o le 20 seneturi, o le aʻoaʻoga o le relativity ua vaevaeina i ni vaega tetele se lua: o le relativity faapitoa ma le relativity lautele. O nei mea uma e lua e maua ai se malamalamaga loloto o le avanoa, taimi, ma le kalave.
1. O se Tala Fa'apu'upu'u o le Fetaui
I le faaiuga o le seneturi lona 19, o le fisiki masani, lea na tuufaatasia e Isaac Newton, ua avea ma faavae mautu mo le tele o vaega o le fisiki. Peitai, o nisi o mea tutupu e le mafai ona faamatalaina e le aʻoaʻoga a Newtonian. O se tasi o luʻitau sili ona tetele o le le fetaui i le va o le mekanika a Newtonian ma le electromagnetism, lea na tuufaatasia e James Clerk Maxwell. O le tumau pea o le saoasaoa o le malamalama na fautuaina e Maxwell e le mafai ona faamatalaina i totonu o le faavae o le mekanika a Newtonian, lea na manatu i le taimi ma le avanoa atoatoa.
I le 1905, na lolomiina ai e Albert Einstein se pepa e faʻalauiloa ai le aʻoaʻoga faʻapitoa o le relativity. O lenei aʻoaʻoga na tuʻufaʻatasia ai manatu o le vateatea ma le taimi i totonu o se mea e tasi e taʻua o le vateatea-taimi ma faʻaalia ai o le saoasaoa o le malamalama e tumau i faʻavae faʻasinomaga uma. I le sefulu tausaga mulimuli ane, i le 1915, na faʻalauiloa ai e Einstein lana aʻoaʻoga lautele o le relativity, lea na faʻalauteleina ai manatu o le relativity faʻapitoa e aofia ai le kalave, ma suia ai le manatu Newtonian o le kalave i le manatu o suiga i le piʻo o le vateatea-taimi e ala i le tele ma le malosi.
2. Fa'atatauga Fa'apitoa
Mataupu Faavae
O le aʻoaʻoga faʻapitoa o le relativity e faʻavae i luga o ni poutū autū se lua:
1. E tutusa tulafono o le fisiki i faʻavae uma o le inertial o faʻasinomaga.
2. E tumau le saoasaoa o le malamalama i totonu o se masini gaogao ma e tutoatasi mai le gaioiga a le tagata matau po o le puna o le malamalama.
Taunuuga o le Fa'atatauga Fa'apitoa
Mai nei mataupu faavae e lua, o nisi o taunuuga e ofo ai e tulaʻi mai e feteenai ma lagona masani i aso uma:
– Fa'alauteleina o le Taimi: E sili atu le telegese o le alu o le taimi mo mea o lo'o fe'avea'i fa'atatau i se tagata matau. Ua fa'aalia lenei mea i fa'ata'ita'iga eseese, e pei o le matauina o vaega subatomika o lo'o fe'avea'i e latalata i le saoasaoa o le malamalama ma le fa'aaogaina o uati atomika i va'alele.
– Fa'apu'upu'u o le Umi: O se mea e fealua'i fa'atatau i se tagata matau o le a foliga pu'upu'u. E tupu lenei mea pe a tutusa ma le itu e gaoioi ai le mea.
– Fa'atatauga o le Mamafa: E fa'ateleina le mamafa i le saoasaoa. A'o fa'alatalata atu se mea i le saoasaoa o le malamalama, e fa'alatalata atu fo'i lona mamafa i le le gata, o lona uiga e mana'omia ai le malosi e le gata e fa'atelevave atili ai.
O se tasi o fua fa'atatau sili ona lauiloa e maua mai i le fa'atatauga fa'apitoa o le fua fa'atatau E=mc², lea e fa'aalia ai le tutusa i le va o le tele (m) ma le malosi (E) fa'atasi ai ma le saoasaoa o le malamalama tumau (c) o se fa'atele.
Aafiaga o Tekonolosi
E le gata i le teolo o le fa'atatauga fa'apitoa ae fa'apea fo'i i tekinolosi fa'aonaponei. O se fa'ata'ita'iga o le Global Positioning System (GPS), lea e mana'omia ai fa'asa'oga fa'atatauga i ana fa'ailoilo ina ia maua ai le tulaga sa'o.
3. Fa'atatauga Lautele
Mataupu Faavae
O le relativi lautele e faʻalauteleina ai manatu o le relativi faʻapitoa e aofia ai le kalave o se geometry o le avanoa-taimi. O ona mataupu faavae autu e faapea:
1. E lē o se malosiaga le kalave e pei ona iai i le Newtonian, ae o se pi'oga po'o se fa'api'oga o le vateatea-taimi e mafua mai i le tele ma le malosi.
2. E suia e le mamafa ma le malosi le fua o le avanoa-taimi, lea e aʻafia ai auala pupuu e mulimulitaʻi ai meafaitino i lena avanoa-taimi.
Fa'ata'atiaga o le Vateatea-Taimi
I le tulaga lautele o le relativité, o mea tetele e pei o fetu ma paneta e fa'api'o le vateatea-taimi e siomia ai i latou. O le Geodesics, po'o ala pupuu, i lenei vateatea-taimi pi'o e mafua ai le mea ua tatou iloa o le kalave. E mafai ona va'aia lenei manatu e ala i le mafaufauina o le vateatea-taimi o se laupepa pa'u e pi'o pe a tu'u i ai se polo mamafa.
Mea Taua o le Aafiaga
O le relativi lautele e faʻamatalaina ai mea eseese e le mafai ona faʻamatalaina e le Newtonian mechanics, e pei o:
– Tioata Kalave: E mafai ona pi'o le malamalama mai fetu mamao po'o aniva e le kalave o mea tetele, e pei o aniva po'o pu uliuli, ma maua ai ni ata fa'ateleina pe fa'api'opi'o.
– Suiga Mumu o le Kalave: O le televave o le malamalama e sau mai se mea tele e faʻaitiitia (mumu) ona o le faatosinaga o le kalave malosi.
– Galu Kalave: O suiga i le pi'o o le vateatea-taimi e mafua mai i le vave o le gaoioi o le tele, e pei o pu uliuli e lua o lo'o fefiloi. O nei galu na muamua iloa sa'o e ala i fa'ata'ita'iga a le LIGO i le 2015.
Su'ega o le Relativity Lautele
O se tasi o uluai suega faataitai o le relativi lautele o le matauina lea e Sir Arthur Eddington o le suiga o le perihelion o Mercury ma le eclipse o le la i le 1919. O lenei eclipse o le la na mafai ai ona matauina le faaui i tua o le malamalama mai fetu e lata ane i le La, e tusa ai ma valo'aga o le relativi lautele.
4. Talaaga o le Vateatea
O le relativi lautele o le faavae foi lea o le cosmology faʻaonaponei, o le suʻesuʻega faasaienisi o le amataga, evolusione, ma le fausaga o le atulaulau. O faʻataʻitaʻiga o le atulaulau faʻalauteleina, e aofia ai le faʻataʻitaʻiga o le Big Bang, e faʻavae i luga o faʻatusatusaga o le fanua a Einstein e maua mai le relativi lautele.
Fa'alauteleina o le Vateatea
O le Tulafono a Hubble, lea e faʻaalia ai o loʻo feʻaveaʻi ese aniva mai le tasi ma le isi, o se tasi lea o faʻamaoniga sili ona malosi mo le faʻalauteleina o le atulaulau. E naʻo totonu o le faʻavae o le relativi lautele e mafai ona faʻamatalaina ai lenei mea.
Mea Pogisa ma le Malosiaga Pogisa
O le relativi lautele e valoia ai foi le i ai o mea e le vaaia tatou te ta'ua o le dark matter ma le dark energy. O le dark matter, e manatu o lo'o i ai i le tele o aofa'iga, e le fa'asalalauina pe fa'aataina le malamalama, ae o lona i ai e mafai ona fa'atatauina mai ona aafiaga o le kalave i mea vaaia. O le dark energy, i le isi itu, e manatu o le mafua'aga lea o le fa'avavevaveina o le fa'alauteleina o le atulaulau.
5. Le Lumanai o Suʻesuʻega Faʻatatau
E oʻo mai i le aso, o loʻo avea pea le faʻatatauga lautele ma faʻatatauga faʻapitoa ma poutū o le fisiki faʻateorē ma faʻataʻitaʻiga. Peitaʻi, e tele ni vaega fou o suʻesuʻega:
O le Teori o le Fanua Kuantum ma le Kalave Kuantum
O le tu'ufa'atasia o le relativi lautele ma le mekanika kuantum, o a'oa'oga e lua e sili ona manuia i le fisiki, o se lu'itau tele lea. O taumafaiga e atiina ae a'oa'oga o le kalave kuantum, e pei o le a'oa'oga o manoa ma le kalave kuantum loop, e fa'amoemoe e fa'afeso'ota'i lenei va.
O se Mea Matautia
O le suʻesuʻeina o halo e siomia ai pu uliuli, le Hawking radiation, ma singularities i le ogatotonu o pu uliuli o vaega taua ia o suʻesuʻega o loʻo talanoaina lautele i le va o saienitisi.
I'uga
O le Relativity, e faapitoa ma lautele, ua suia atoatoa ai la tatou vaaiga i le vateatea, taimi, ma le kalave. O le malamalama i ona aʻoaʻoga ua le gata ina faʻamauoa ai o tatou malamalamaaga faasaienisi ae ua maua ai foi ni aoga aoga i le tele o tekinolosi faʻaonaponei. O suʻesuʻega faifai pea i lenei matata ma taumafaiga e tuʻufaʻatasia le kalave ma le quantum mechanics e folafola mai ai ni malamalamaga fou i le lumanaʻi. I se aotelega, o le relativity e fesoasoani ia i tatou e malamalama i le atulaulau i se auala e sili atu ona atoatoa ma loloto.
