Pitanja, odgovori i razgovori

Fizička svojstva prostorno-vremenskog kontinuuma

Dražen iz Siska pita: Pitanje: zanima me što se zna o konkretnim fizičkim karakteristikama samog prostorno/vremenskog kontinuuma a posebno me zanima da li je moguće izračunati njegovu prosječnu gustoću i što bi ta gustoća uopće bila, tj. da li li taj prostor treba shvatiti samo na neki apstraktan način ili je moguća predodžba da su čestice u stalnoj interakciji sa njim (jer zašto bi inače poštivale njegovu zakrivljenost kad gravitacija i nije sila - u bukvalnom smislu - nego tek manifestacija zakrivljenosti prostora).

KK:

Da bismo izbjegli moguće nesporazume, potrebno je prvo definirati što mislimo pod pojmom prostorno-vremenskog kontinuuma. Naime, budući da naši mjerni instrumenti mjere samo konkrentne fizičke objekte (atome, jabuke, zvijezde) informacije o tom kontinuumu nikad ne dobivamo izravno, a to onda znači i da je taj pojam nemoguće osloboditi određenog teorijskog konteksta.

Drugim riječima rečeno, ne možemo se pitati "Kakav je taj kontinuum sam po sebi?" već samo "Kako na taj kontinuum gleda ta i ta teorija?"

Kako je u ovom trenutku jedina "prava" teorija prostora i vremena Einsteinova teorija relativnosti onda je logično pitati se kako ta teorija gleda na prostorno-vremenski kontinuum. E pa u toj teoriji taj kontinuum nema "fizičke karakteristike" kao što su gustoća, temperatura ili tako nešto već ga treba shvatiti na jedan apstraktan način, kao neku vrstu "koordinatnog sustava", pozornice na kojoj se odvijaju fizikalni događaji.

U Einsteinovoj teoriji gravitacije činjenica da čestice moraju u svom gibanju "poštovati" zakrivljenost prostora nije posljedica neke sile između prostora i čestica već je to unutarnje svojstvo teorije. (Tako na primjer nema nikakve sile koja nas "tjera" da se gibamo u vremenu u budućnost od danas prema sutra već to ispada automatski.) Naprosto Einsteinove jednadžbe, osim što pokazuju kako materija zakrivljuje prostor, pokazuju i kako se materija onda mora pokoravati tom zakrivljenju prostora.

Tako je u Einsteinovoj teoriji relativiteta. No, to sigurno nije kraj priče. Za očekivati je da će u još nepoznatoj budućoj teoriji kvantne gravitacije prostor i vrijeme imati nešto drugačija, možda i nešto "opipljivija" svojstva. Ali u ovom trenutku je o tome teško reći nešto više.

Srodne teme:   —   Prostor i vrijeme   —