O imaginea evolutiva despre univers (II)

De la Newton la Einstein

            “Ideile noastre actuale despre miscarea corpurilor dateaza din vremea lui Galileo si Newton. Inainte de ei, lumea il credea pe Aristotel, care spunea ca starea naturala a unui corp este in repaus, corpurile miscandu-se numai impinse de o forta sau un impuls.”

            “Legea gravitatiei a lui Newton ne spune ca, pe masura ce corpurile se departeaza unul de altul, forta dintre ele devine mai mica. Daca legea gravitatiei ar fi alta, orbitele planetelor nu ar mai fi eliptice, iar planetele fie s-ar misca in spirala catre Soare, fie ar scapa din atractia lui.”

            “Dar din legile lui Newton rezulta ca nu exista un standard unic pentru repaus. Absenta unui standard absolut al repausului are implicatii profunde pentru fizica, deoarece aceasta inseamna ca nu putem determina daca doua evenimente care au avut loc in momente diferite s-au petrecut in aceeasi pozitie in spatiu. Newton a fost necajit de absenta unei pozitii absolute, sau a spatiului absolut, asa cum fusese el numit, deoarece era in dezacord cu ideea de Dumnezeu absolut. De fapt Newton a refuzat sa accepte inexistenta unui spatiu absolut, chiar daca rezulta din legile sale!”

            “Si Aristotel si Newton credeau in timpul absolut. Ei credeau ca intervalul de timp dintre doua evenimente poate fi masurat fara probleme si ca acest timp ar fi acelasi oricine l-ar masura, cu conditia sa dispuna de un ceas bun. Spre deosebire de spatiul absolut, timpul absolut este in concordanta cu legile lui Newton. Dar, in secolul XX, fizicienii au inteles ca trebuie sa-si modifice ideile despre timp si spatiu. Ei au descoperit ca timpul nu este complet separat de spatiu si nici independent de el. Cheia acestei schimbari de perspectiva a fost o noua conceptie privind proprietatile luminii.”

           

            “Faptul ca lumina se deplaseaza cu o viteza finita, dar foarte mare, a fost descoperit in 1676 de astronomul danez Ole Christensen Roemer.”

            “O teorie adecvata a propagarii luminii nu a aparut pana in anul 1865, cand fizicianul britanic James Maxwell a reusit sa unifice teoriile partiale care fusesera folosite pana atunci ca sa descrie fortele electricitatii ai ale magnetismului. El a descoperit ca fortele electrice si magnetice sunt sustinute de un singur camp – campul electromagnetic. Ecuatiile lui Maxwell prezic existenta unor perturbatii in campul electromagnetic asemanatoare cu undele, iar ele se propaga cu o viteza constanta, asa cum se deplaseaza undele pe suprafata unui lac. Atunci cand le-a calculat viteza, el a descoperit ca ea coincide exact cu viteza luminii! De aici Maxwell a tras concluzia ca lumina vizibila nu e decat un anumit tip de unda electromagnetica (care interactionand cu substantele chimice din retina ochiului, da senzatia de vedere). Maxwell a aratat ca toate undele electromagnetice, inclusiv lumina vizibila, sunt intruparea calatorului neobosit : nu se opresc niciodata, nu incetinesc niciodata! Lumina se misca intotdeauna cu viteza luminii!”

            “Toate bune si frumoase pana ne intrebam, asa cum s-a intrebat Einstein la 16 ani, ce se intampla daca alergam dupa o raza de lumina cu viteza luminii?! O judecata intuitiva, bazata pe legile miscarii enuntate de Newton, ne spune ca vom ajunge din urma raza de lumina, care ne va parea atunci stationara! Dar conform teoriei lui Maxwell, nu exista lumina stationara; nimeni nu a tinut vreodata o bucata de lumina in palma! De aici s-a ivit si contradictia, sau paradoxul creat de Maxwell si Newton. Acesta ar fi primul conflict, dintr-un sir de conflicte majore prin care a trecut fizica in ultima suta de ani, iar rezolvarea fiecaruia dintre ele a condus la o schimbare radicala a modului nostru de a privi universul.”

            “Einstein a rezolvat  acest conflict prin teoria speciala a relativitatii (sau teoria restransa a relativitatii), iar astfel a schimbat radical conceptiile noastre despre spatiu si timp. Acest fapt s-a petrecut in iunie 1905, cand Einstein (avea 26 de ani) a trimis spre publicare revistei germane Annalen der Physik un articol matematic in care rezolva un paradox legat de lumina, care il preocupase vreme de 10 ani. Editorul de atunci al revistei, Max Planck, a inteles ca ordinea stiintifica unanim acceptata tocmai fusese zdruncinata din temelii, de catre un functionar de la biroul de brevete si inventii din Berna, care aruncase in aer notiunile traditionale de spatiu si timp si le inlocuise cu noi concepte ale caror proprietati contrazic flagrant experienta noastra cotidiana.

O imagine evolutiva despre univers (III)

Sursa :

Scurta istorie a timpului (1988) - Stephen Hawking (publicata in limba romana in 2001, 2005)

Visul lui Einstein (1993) - Stephen Hawking (publicata in limba romana in 1997, 2005, 2010)

Universul intr-o coaja de nuca (2001) - Stephen Hawking (publicata in limba romana in 2004)

O mai scurta istorie a timpului (2005) - Stephen Hawking (publicata in limba romana in 2007)

Universul Elegant (1999, 2003) – Brian Greene (publicata in limba romana in 2008)

Sase lectii usoare (1963,1989,1995) – Richard Feynman (publicata in limba romana in 2007, 2010)

(editiile noi sunt imbogatite cu ultimele descoperiri)