Rummets krumning, gravitation og rumtid – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

Niels Bohr Institutet > Spørg om fysik > ? om Fysik > Rummets krumning, grav...

24. maj 2011

Rummets krumning, gravitation og rumtid

Hej Spørg om Fysik
Jeg har et to-delt spørgsmål.

1. Jeg har forstået det på den måde, at gravitation ikke er, at noget trækker i hinanden, men at det er pga. en krumning i rumtid. Sådan som jeg har forstået det, så er jorden ikke i kredsløb om solen på grund af, at solen trækker i jorden, men at jorden bare følger den korteste vej i rumtiden. (Ligesom at lys af bøjes, af den kurvede rumtid, omkring, fx solen, som blev påvist engang under en solformørkelse).

Men hvad er det så der "trækker" i os på jorden? Vi har vel den frie vilje til ikke at følge den korteste vej i rumtid på jorden?

2. Hvordan kan det være, at tiden sænkes når man er i nærheden af et objekt med en enorm masse, fx planeten jorden. Her skal satellitter korrigere en micro, mini del i deres indre ur, da deres præcision ellers hæmmes. Hvordan kan det forklares?

Jeg undskylder for min kludrede formulering. På forhånd tak.

Med venlig hilsen
K R

Det er rigtigt, at ifølge Einsteins generelle relativitetsteori, giver masser -- eller mere generelt: energi -- anledning til en krumning af rum-tiden.

1. Det betyder, at afstandsmålinger og tidsmålinger afhænger af, om man er i nærheden af masser eller ej. Det interessante er, at til første tilnærmelse er dette blot en omformulering af Newtons lov om tyngdekraft!

For almindelige dagligdags begivenheder, som at cykler ruller lettere ned ad bakker end op ad bakker, eller at en tagsten falder ned fra et tag, Det er det ikke specielt nyttigt at tænke på beskrivelsen, som en konsekvens af generel relativitetsteori.

Her er det langt lettere blot at bruge formuleringen baseret på Newtons love, som er enormt nøjagtig ved disse dagligdags begivenheder.

Sir Isaac Newton (4. januar 1643 - 31. marts 1727)

2. Som nævnt ovenfor afhænger tidsmålinger af afstanden til massive objekter. Jo tættere man er på massive objekter, des langsommere går tiden. Hvis vi tænker på en verden uden masser, hvor Einsteins specielle relativitetsteori gælder, ved vi, at for objekter der bevæger sig med meget høje hastigheder, vil tiden se ud til at gå langsommere.

Generelt er det altså sådan, at ikke blot høje hastigheder, men også masse påvirker tidens gang.

Disse effekter er målelige selv for objekter som jagerfly, satellitter, m.m. - og tidsforlængelsen er blevet målt meget nøjagtigt i en mængde forskellige situationer. I alle disse tilfælde har overensstemmelsen med forudsigelserne fra Einsteins relativitetsteori været helt præcise.

Med venlig hilsen
Poul Henrik Damgaard