블랙홀과 상대성이론
1.아인슈타인의 실험
일반적인 상대성 이론은 공간이나 시간의 행동에 대한 다양한 예측을 한다. 이러한 예측 중 하나는 중력이 높을수록 시간이 지연된다는 것이다. 이 언급은 우리의 직관적인 시간 감각과 크게 상충된다. 시간은 항상 가장 민주적인 개념으로 보인다.부와 지위와는 상관없이, 우리는 모두 요람에서 무덤까지 시간의 거대한 흐름 속에서 걸어가는 것 같다.
하지만 아인슈타인은 우리가 그렇게 생각할 수 있다고 주장했습니다. 왜냐하면 지금까지 지구의 중력에 의해 살았던 인류가 죽었기 때문입니다. 시간의 속도는 중력에 따라 다를 수 있지만, 그 아이디어는 기회가 없었습니다. 중력에는 근본적인 차이가 없습니다. 게다가 정말 큰 그룹이 참여할 때까지 시간의 편차가 매우 적습니다. 그럼에도 불구하고, 아인슈타인의 예측은 현재의 지구나 우주 양쪽에서 시험에 있습니다.
2.아인슈타인의 실험2
그때의 시험은 1959년 독창적인 실험에서 하버드 대학 물리 건물의 1층과 1층에서의 측정 시간을 비교하기 위해 알려진 가장 정확한 원자시계를 사용했다. 그 실험들은 시계의 방사성 코발트 방사선에 의해 방사되는 감마선(초 당 주기 수)을 사용했다. 아인슈타인의 이론은 지구 중심부에 조금 더 가까운 1층의 코발탑이 상단 층의 시계보다 약간 더 느려야 한다고 말한다. 이것이 그 실험이 관찰한 것입니다. 그 후 원자폭탄은 비행기나 쌍둥이에서 처리되었다. 어쨌든, 지구 상에서 먼 시계가 조금 더 빨리 움직였다. 1959년 건물의 상단 시계가 지하 시계보다 더 빨리 움직이더라도 그 효과는 그다지 중요하지 않았지만, 오늘날 그 효과는 매우 크다. 위성 시계는 지구 상에서 시계보다 더 빨리 이동하기 때문에 GPS와 동기화하는 모든 스마트폰이나 장치는 이를 변경해야 한다
중력이 지구가 아니라 태양이라면, 그 효과는 더욱 뚜렷하다. 강력한 중력이 시간을 늦춘다면, 태양 가장자리로 흐르는 빛이나 방사선은 우리가 예상했던 것보다 더 오래 지속된다. 뉴턴의 중력의 법칙에 따라. (태양 근처에 있는 구조물이 구부러지기 때문에 시간이 걸린다. 광선과 태양 가장자리 사이의 거리가 작으면 클수록 도착 시간이 길어진다.
1976년 11월에 두 명의 바이킹들이 화성 표면에 있었을 때, 지구는 우리가 지구에서 본 태양 뒤에 있었다. 과학자들은 바이킹들이 태양과 매우 가까운 곳으로 지구로 보낼 것을 미리 계획했다. 일반적인 상대성은 방사선이 범위를 천천히 통과하기 때문에 지연이 있다. 그 실험은 아인슈타인의 이론을 0.1% 미만으로 확인할 수 있었다.
3.중력적색이동
시간이 더 느리다는 게 무슨 뜻인지 아시나요? 빛이 느리고 중력의 영역에 나타나면 주파수와 파장이 변경된다. 무슨 일이 일어나는지 이해하기 위해, 우리는 광파가 반복된다는 것을 기억한다.크레아드는 매우 규칙적인 계산을 합니다. 이런 의미에서, 파도는 작은 시계로 파는데 적합하다. 중력이 (외부 관찰자와 비교하여) 시간의 단계를 늦추면 적절한 속도로 회복이 뒤따르는 속도가 느려집니다. 그리고 파장의 빈도가 감소합니다.
광속을 일정하게 유지하기 위해 (인슈타인의 특수 상대성 이론과 일반 상대성 이론) 더 낮은 주파수는 더 긴 파장으로 보완되어야 한다. 이러한 파장의 증가(원원의 이동에 의해 발생)는 빨간색 방사선 및 스펙트럼이라고 한다. 여기 더 긴 파장이 있습니다. 중력이고, 움직임이 아닙니다. 그래서 중력이라고 불립니다.
우주 기술의 출현으로 중력의 감소는 매우 정밀하게 측정할 수 있었다. 1970년대 중반에 특정 파장의 마이크로파 라디오 신호를 생성하는 레이저와 유사한 수소 매개체는 최대 10개까지 로켓에 포함되었다.1000km 상공으로 이동 중입니다 바닥에 있는 기기는 로켓 조립 업체의 신호를 지구 상의 동일한 제조사의 신호와 비교하는데 사용되었다. 그 실험은 지구 표면에 있는 강력한 중력장이 로켓의 측정을 통해 측정된 시간보다 시간 흐름을 훨씬 더 느리게 한다는 것을 보여주었습니다. 관찰된 효과들은 100개 이내에서 일치한다.000분은 일반 상대성 이론의 예측과 일치합니다.
이것은 일반적인 상대성 이론의 예측을 확인하는 하나의 시험 예이다. 오늘날 일반 상대성이론은 중력의 최고 기술로 받아들여지고 있으며, 천문학자나 물리학자들이 은하 중심 이동, 우주의 시작, 그리고 이 장에서 시작된 주제인 정말 큰 별들의 죽음이라는 것을 이해하기 위해 사용된다.
4.상대성 예시
당신은 왜 상대성에 대해 생각해야 하는지 물을지도 몰라요. 그것 없이는 제 삶은 잘 안될까요? 대답은, 당신은 그것을 할 수 없다는 것이다. 조종사가 항공기에 착륙하거나 GPS를 사용하여 자신의 조국을 주행하거나 이동할 위치를 감지할 때마다 일반 상대성(또는 적어도 GPS 응답기)과 특수 상대성을 고려해야 한다.
GPS는 지구를 돌고 있는 24개의 위성을 배치하는데, 그 중 적어도 4개는 지구상의 모든 장소에서 볼 수 있다. 위성은 정확한 원자 시계를 가지고 있다. GPS 수신기는 오버헤드의 위성에서 신호를 감지하여 신호에 도달하는 데 소요되는 시간 후에 위치를 계산합니다. 저는 당신이 어디에 있는지 알고 싶습니다 (GPS 장치는 때때로 저것보다 훨씬 낫다). 빛이 50피트 향상되는 데 단 1초밖에 걸리지 않으므로, 위성 접속은 적어도 이 정확도로 동기화되어야 한다.그래서 우리는 상대적인 효과를 찾아야 합니다.위성 시계는 14시 방향이야지구 주위로 시속 1,000km로 지구 표면 시계보다 훨씬 빠르게 움직입니다. 아인슈타인의 상대성 이론은 위성 시계는 지구 시계보다 약 1초 늦었다고 한다
위성 궤도는 20입니다.지구 상공 1000km에 중력은 표면보다 약 4배나 작습니다. 일반적인 상대성이론에서는 전자기 시계는 지구보다 약 4천5백만 분 빠르다고 한다. 그 순간의 효과는 위성시계의 시야가 하루에 약 38 마이크로초라는 것이다. 그것의 상대적인 영향을 고려하지 않으면, 항법상의 에러가 악화되기 시작하고, 위치는 하루 만에 약 7마일 떨어져 있다.
