알버트 아인슈타인의 일반 상대성 이론
알버트 아인슈타인
일반 상대성 이론
아인슈타인은 특수 상대성 이론에 관한 1905 년 논문을 발표하면서 현대 물리학의 얼굴을 바꾸었지만 그 이론에 만족하지 않았습니다. 그는 중력을 포함하고 설명 할 더 일반적인 이론을 만들고 싶었습니다.
1921 년 알버트 아인슈타인 출처 : 노벨 물리학상 사진
떨어지는 남자 이 주제에 대한 아인슈타인의 첫 번째 사고 실험 중 하나는 떨어지는 사람과 관련되었습니다. 그는 자유 낙하에 빠진 사람이 자신의 체중을 느끼지 못할 것임을 깨달았습니다. 그 사람이 추락하는 동안 밀폐 된 방에 있었다면, 그들은 우주 공간에서 무중력으로 떠 다니는 사람과 같은 경험을 할 것입니다 (적어도 땅에 떨어질 때까지). 이것이 아인슈타인에게 의미하는 것은 관찰자에게는 중력이 존재하지 않는다는 것입니다.
동등성 원리 아인슈타인은 동등성 원리를 개발하기 위해 그의 '떨어지는 사람'사고 실험을 사용했습니다. 이 원리는 중력의 영향과 가속도의 영향이 모두 동일한 구조에 의해 생성되었다고 말합니다. 그는 1907 년에 출판 된 기사의 끝에 자신의 아이디어를 발표했습니다.
방사능 전자 연감. 몇 년이 더 걸리 겠지만, 동등성 원리의 개념은 일반 상대성 이론으로가는 길에서 중요한 단계가 될 것입니다.
조기 예측 동등성 원칙을 제시하는 것 외에도 아인슈타인은이 아이디어를 사용하여 중요한 실제 세계 예측을했습니다. 첫째, 그는 시계가 중력장이 더 강할수록 실제로 느리게 작동한다는 것을 보여주었습니다. 즉, 목성의 시계는 지구상의 시계보다 느리게 작동합니다. 이것은 이제 중력 시간 확장으로 알려져 있습니다. 아인슈타인은 또한 중력이 빛을 휘게 할 것이라고 예측했는데, 이는 실험을 통해 입증 될 수 있습니다.
이 사진은 아인슈타인의 사고 실험 중 하나를 보여줍니다
가속 로켓에서 바닥에 떨어지는 공을 비교하는 곳
(왼쪽)과 지구에 하나 (오른쪽).
효과는 두 상황에서 동일합니다. 출처 : Markus Poessel (Mapos), CC BY-SA 3.0,
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4381205
전략 향후 몇 년 동안 아인슈타인은 수학적 전략과 물리적 전략이라는 두 가지 전략을 사용하여 일반 상대성 이론에 대한 해결책을 추구 할 것입니다. 1912 년에 수학적인 해결책에 대한 그의 초기 시도는 다음과 같은 노트북에서 볼 수 있습니다.
취리히 노트북. 그러나 아인슈타인은 그의 최종 방정식이 필요한 조건을 충족시키지 못한다고 생각한 지 1 년 만에 수학적 전략을 포기했습니다. 그런 다음 그는 자신의 노력을 물리적 전략으로 완전히 전환하고
디자인주제에.
성공과 일반 상대성 이론 아인슈타인은
디자인1915 년에 그는
디자인이론에 결함이있었습니다. 항상 끈질긴 아인슈타인은 수학적 전략으로 돌아 왔습니다. 1915 년 말에 아인슈타인은 일반 상대성 이론을 설명하는 방정식을 만들기 시작했습니다. 그의 첫 번째 주요 성공은 그가 수성의 궤도 이동에 대한 올바른 결과를 성공적으로 계산했을 때 이루어졌습니다. 이 사건은 아인슈타인의 삶에서 가장 감정적 인 날 중 하나로 묘사되었습니다. 수년간의 노력의 결과였습니다. 그런 다음 그는 자신의 방정식을 다듬어 프로이센 아카데미에서 '
중력의 장 방정식. ' 아인슈타인은 그의 일반 상대성 이론을 그의 경력에서 가장 뛰어난 업적이라고 생각할 것입니다.
아인슈타인의 새로운 방정식은 이전 E = mc만큼 간단하지 않았습니다.
두, 그러나 그들은 똑같이 심오했습니다. 가장 유명한 아인슈타인의 필드 방정식은 다음과 같습니다.
일식 및 실험적 검증 아인슈타인의 이론은 처음에는 과학계에서 널리 받아 들여 지거나 사용되지 않았습니다. 1919 년에 그의 이론은 일식 동안 태양에 의한 별빛의 편향을 정확하게 예측했을 때 확인되었습니다. 그의 이론이 확인되면서 아인슈타인은 세계적인 명성을 얻었습니다. 한 영국 신문은 '과학의 혁명-우주의 새로운 이론-뉴턴 사상 전복'을 선포했습니다. 이 실험이 이론에 상당한 관심과 수용을 가져 왔지만 이론은 1960 년대와 1970 년대까지 물리학 자들에 의해 널리 사용되지 않았습니다.
1919 년의 일식 사진 저자 : F. W. Dyson, A. S. Eddington, C. Davidson
흥미로운 사실 일반 상대성 이론에 대한 해결책을 찾는 그의 성공을 논의 할 때 아인슈타인은 '내 가장 대담한 꿈이 이제 이루어졌다'고 말했다.
아인슈타인은 수학자 David Hilbert와 함께 Hilbert의 강의에 참석하고 편지로 아이디어를 공유하는 등 일반 상대성 이론에 대해 작업했습니다.
Albert Einstein 전기 내용 - 개요
- 아인슈타인 성장
- 교육, 특허청, 결혼
- 기적의 해
- 일반 상대성 이론
- 학업 경력 및 노벨상
- 독일을 떠나 제 2 차 세계 대전
- 더 많은 발견
- 후기 삶과 죽음
- 알버트 아인슈타인 인용문 및 참고 문헌
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