איינשטיינס רעלאטיוויטעט: אויספארשן די אומזעבארע וועלט
אין די פריע 20סטע יאָרהונדערט, האָט אַ יונגער וויסנשאַפֿטלער מיטן נאָמען אַלבערט איינשטיין געשאָקלט די וועלט פֿון פֿיזיק מיט זײַן רעוואָלוציאָנערער טעאָריע באַקאַנט ווי די טעאָריע פֿון רעלאַטיוויטעט. די טעאָריע האָט ניט נאָר געביטן דעם וועג ווי מיר זען דעם אוניווערס, נאָר אויך געעפֿנט די טיר צו פֿיל פֿון די טעכנאָלאָגישע ענטדעקונגען וואָס מיר געניסן הײַנט. דער אַרטיקל וועט אויספֿאָרשן צוויי הויפּט טיילן פֿון דער טעאָריע - ספּעציעלע רעלאַטיוויטעט און אַלגעמיינע רעלאַטיוויטעט - און זייער השפּעה אויף וויסנשאַפֿט און טעכנאָלאָגיע.
ספּעציעלע רעלאַטיוויטעט
איינשטיין האט ערשט פארגעשטעלט ספעציעלע רעלאטיוויטעט אין 1905 אין אן ארטיקל מיטן טיטל "אויף דער עלעקטראדינאמיק פון באוועגלעכע קערפערס." די הויפט געדאנק פון דער טעאריע איז אז די געזעצן פון פיזיק זענען די זעלבע אין אלע אינערציאלע רעפערענץ ראמען, און אז די שנעלקייט פון ליכט אין א וואקיום איז קאנסטאנט און אומאפהענגיק פון דער באוועגונג פון דער מקור אדער אבזערוואטאר.
שליסל קאנצעפטן
1. אינערציעלע רעפערענץ ראַם: דאָס איז אַ רעפערענץ ראַם אין וועלכן אָביעקטן דערפאַרן נישט קיין אַקסעלעראַציע. די געזעצן פון פיזיק אַרבעטן אויף דעם זעלבן וועג אין אַלע אינערציעלע רעפערענץ ראַמען, וואָס סותר דעם קלאַסישן בליק וואו צייט און פּלאַץ ווערן באַטראַכט ווי אַבסאָלוט.
2. ליכט-געשווינדיקייט קאנסטאנט: די ליכט-געשווינדיקייט (c) אין א וואקיום איז שטענדיג די זעלבע, וואס איז בערך 299,792 קילאמעטער פער סעקונדע, אומאפהענגיק פון דער שנעלקייט פונעם באאבאכטער אדער די ליכט-קוואל אליין.
קאנסעקווענצן פון ספעציעלע רעלאטיוויטעט
1. צייט פארלענגערונג: צייט באוועגט זיך שטייטער פאר אן אביעקט וואס באוועגט זיך אין פארגלייך צו א סטאציאנערן באאבאכטער. דאס איז געוויזן געווארן דורך עקספערימענטן ווי אטאמישע זייגערס וואס ווייזן אז צייט באוועגט זיך שטייטער אין א שנעל-פליענדיקן עראפלאן.
2. לענג קאנטראקציע: א באוועגלעכער אביעקט וועט אויסזען קירצער אין דער ריכטונג פון זיין באוועגונג ווען מען באטראכט עס פון א סטאציאנערער רעפערענץ ראם.
3. מאַסע-ענערגיע עקוויוואַלענץ (E=mc²): דאָס איז איינע פון די מערסט באַרימטע פֿאָרמולעס וואָס שטאַמען פֿון ספּעציעלער רעלאַטיוויטעט טעאָריע. זי זאָגט אַז מאַסע און ענערגיע זענען צוויי פֿאָרמען פֿון דער זעלבער סובסטאַנץ און קענען ווערן פֿאַרוואַנדלט איינע אין די אַנדערע.
אַלגעמיינע רעלאַטיוויטעט
צען יאר נאך'ן איינפירן ספעציעלע רעלאטיוויטעט, האט איינשטיין פארברייטערט זיין טעאריע צו ארייננעמען גראוויטי, און איז באקאנט געווארן אלס אלגעמיינע רעלאטיוויטעט. ארויסגעגעבן אין 1915, האט די טעאריע ערזעצט ניוטאנ'ס געזעץ פון גראוויטי און געגעבן א נייע פארשטענדעניש פון ווי אזוי גראוויטי ארבעט.
שליסל־פּרינציפּן
1. עקוויוואַלענץ פּרינציפּ: גראַוויטאַציע קראַפט און אַקסעלעראַציע זענען עקוויוואַלענט און קענען נישט אונטערשיידן ווערן איינער פון דעם אַנדערן. למשל, אַן אָבסערוואַטאָר אין אַ פריי-פאַלנדיקן ליפט קען נישט אונטערשיידן צי ער איז אין אַ גראַוויטאַציע פעלד צי נישט.
2. געאמעטריע פון צייט-רוים: איינשטיין האט באשריבן גראוויטאציע נישט אלס א קראפט, נאר אלס א קרומונג פון צייט-רוים געפֿארזאַכט דורך מאַסע און ענערגיע. אביעקטן באַוועגן זיך אויף טראַיעקטאָריעס געפֿארזאַכט דורך דעם קרומונג.
באווייזן און קאנסעקווענצן
1. גראַוויטאַציאָנעלע לענסינג: די קרומקייט פון ליכט דורך גראַוויטאַציע קען מען באַמערקן אין אַ דערשיינונג באַקאַנט ווי גראַוויטאַציאָנעלע לענסינג, וואו ליכט פון אַ ווייטן אָביעקט ווערט געבויגן אַרום אַ מאַסיוון אָביעקט. דאָס איז באַשטעטיקט געוואָרן דורך אַסטראָנאָמישע אָבסערוואַציעס.
2. פּרעצעסיע פון מערקור'ס אָרביט: מערקור'ס אָרביט ווייזט אַ קליינע פּרעצעסיע וואָס קען נישט דערקלערט ווערן דורך ניוטאָן'ס געזעצן אַליין. אַלגעמיינע רעלאַטיוויטעט גיט מצליח אַ פּינקטלעכע דערקלערונג פֿאַר דעם אַנאָמאַליע.
3. שוואַרצע לעכער: נאָך אַ פּראָגנאָז פון אַלגעמיינער רעלאַטיוויטעט איז די עקזיסטענץ פון אָביעקטן מיט אַזאַ שטאַרקער גראַוויטאַציע אַז ניט אַפֿילו ליכט קען זיי אַנטלויפֿן, באַקאַנט ווי שוואַרצע לעכער. דער ערשטער דירעקטער באַווייַז פֿאַר דער עקזיסטענץ פון שוואַרצע לעכער איז באַקומען געוואָרן אין 2019 דורך בילדער פֿון דעם געשעעניש האָריזאָן טעלעסקאָפּ.
השפּעה אויף דער מאָדערנער וועלט
איינשטיינס רעלאטיוויטעט האט געהאט א טיפן איינפלוס אויף פארשידענע פעלדער. אין טעכנאלאגיע, איז די גלאבאלע פאזיציאנירונג סיסטעם (GPS) א גוטער ביישפיל. GPS סאטעליטן מוזן רעכענען מיט די ווירקונגען פון צייט-אויסברייטערונג פאראויסגעזאגט דורך ספעציעלע רעלאטיוויטעט און די צייט-אונטערשיידן צוליב גראוויטי ווי דערקלערט דורך אלגעמיינע רעלאטיוויטעט. אן די קארעקציעס, וואלט GPS נישט געווען אזוי גענוי ווי מיר האבן היינט.
אין מעדיצין, האט איינשטיינס רעלאטיוויטעט בייגעטראגן צו דער אנטוויקלונג פון מאגנעטישע רעזאנאנס בילדגעבונג (MRI) טעכנאלאגיע, וואס ווערט ברייט גענוצט אין מעדיצינישער דיאגנאסטיק. די פרינציפן פון רעלאטיוויטעט באאיינפלוסן דעם דיזיין און אפעראציע פון די דעווייסעס.
ווייטער פון טעכנאָלאָגיע, האָט איינשטיין'ס טעאָריע פון רעלאַטיוויטעט אויך געהאַט אַ טיפן איינפלוס אויף פילאָסאָפֿיע און קאָסמאָלאָגיע. עס האָט טראַנספאָרמירט אונדזער בליק אויף דער וועלט, פֿון אַבסאָלוטע באַגריפֿן פֿון אָרט און צייט צו אַ מער דינאַמישן און אינטעראַקטיוון. עס האָט אויך אָנגעהויבן ווייטערדיקע פֿאָרשונג וועגן די אָנהייב און גורל פֿון דער וועלט, אַרייַנגערעכנט די ביג באַנג טעאָריע און די זוכעניש נאָך דער מיסטעריעזער טונקעלער ענערגיע און טונקעלער מאַטעריע.
טשאַלאַנדזשעס און עוואָלוציע
איינשטיינס טעאריע פון רעלאטיוויטעט, סיי ספעציעלע און סיי אלגעמיינע, האט דורכגעגאנגען שטארקע עקספערימענטאלע און אבזערוואציאנעלע טעסטינג. אפילו אזוי, זענען זיי נישט געווען ביכולת צו ענטפערן אלע רעטענישן פון די אוניווערס. איינע פון די גרעסטע שוועריקייטן איז צו קאמבינירן אלגעמיינע רעלאטיוויטעט מיט קוואנטום מעכאניק צו שאפן די קוואנטום טעאריע פון גראוויטי, וואס קען דערקלערן פענאמענען אויף סובאטאמישע און קאסמאלאגישע וואגן אין איין קאנסיסטענטן ראם.
עטלעכע צוגאַנגען, ווי למשל סטרינג טעאָריע און שלייף קוואַנטום גראַוויטאַציע, ווערן פארגעשטעלט צו אַדרעסירן דעם אַרויסרופן. כאָטש דעפיניטיווע רעזולטאַטן זענען נאָך נישט דערגרייכט געוואָרן, ווייַזן די השתדלות אַז איינשטיין'ס טעאָריע רופט נאָך אַלץ נייגער און ווייטערדיקע פאָרשונג.
קלאָוזינג
איינשטיינס רעלאטיוויטעט איז נישט נאר א וויסנשאפטלעכע טעאריע; עס איז אן אינטעלעקטועלער שפרונג וואס האט טראנספארמירט אונזער בליק אויף דעם אוניווערס. פון פשוטע עקספערימענטן ביז פארגעשריטענע טעכנאלאגיע, האט די טעאריע איבערגעלאזט אן אומפארגעסלעכן צייכן אויף פארשידענע אספעקטן פון אונזער לעבן. און כאטש די טעאריע האט דערקלערט אסאך פענאמענען, ווארטן נאך אסאך סודות אויף לייזונג. איין זאך איז זיכער: אלבערט איינשטיינס ירושה וועט ווייטער אינספירירן צוקונפטיגע וויסנשאפטלער צו בעסער פארשטיין די וואונדער פון דעם אוניווערס וואס מיר וואוינען אין.
