Világvonal
A világvonal az az egyedi útvonal, amelyet egy objektum a térben és az időben, általában a téridőben megtett útja során bejár. Ahogy a speciális relativitáselméletből tudjuk, minél gyorsabban halad egy tárgy, annál jobban lelassul az idő az adott tárgy számára. Ahogy a jobb oldali ábrán látható, a lassabban haladó objektumnak gyorsabban telik az ideje, mint a nagyon gyors objektumnak, amely számára sokkal lassabban telik az idő. Amikor egy objektum eléri a fénysebességet, a t tengelyen nulla lesz, ami azt jelenti, hogy az idő irányában nem haladt tovább. Alapvetően a világegyenesek azt mutatják, hogy a fénysebesség elérésekor a megfigyelő számára megáll az idő. A világvonalakat nagyon gyakran használják az elméleti fizikában és a speciális relativitáselméletben, valamint az általános relativitáselméletben.
Három különböző sebességgel haladó objektum különböző pályája és az idő múlásának mérése, ahol a t tengely az idő múlását, az x tengely pedig az objektum sebességét jelöli.
Használat
A világvonalak fogalmát széles körben használják az elméleti fizikában, mivel érdekes tényeket mutat be a nagysebességű mozgással kapcsolatban. Például az Albert Einstein által bemutatott idődilatációs egyenlet algebrailag nem definiált, ha egy tárgy sebessége a fénysebesség, de a világvonalak segítségével megállapítható, hogy ha a sebesség a fénysebesség, akkor az idő megáll. Bár Einstein egyenlete (az időtágulásra) valóban azt mutatja, hogy a fénysebességnél gyorsabban haladó tárgy visszafelé halad az időben, ugyanez a fogalom leírható világvonalak segítségével is.
| Egy cikksorozat része a | ||||||
| Általános relativitáselmélet | ||||||
|
G μ ν + Λ g μ ν = 8 π G c 4 T μ ν {\displaystyle G_{\mu \nu }+\Lambda g_{\mu \nu }={8\pi G \over c^{4}}T_{\mu \nu }} | ||||||
| ·
·
| ||||||
| Alapvető fogalmak
| ||||||
| Jelenségek
| ||||||
| ||||||
| Megoldások
| ||||||
| · v · t · e |
Kérdések és válaszok
K: Mi az a világvonal?
A: A világvonal az az egyedi útvonal, amelyet egy objektum bejár, miközben a térben és az időben, általában a téridőben halad.
K: Hogyan magyarázza a speciális relativitáselmélet, hogyan telik az idő a különböző sebességgel haladó objektumok esetében?
V: A speciális relativitáselmélet szerint minél gyorsabban halad egy tárgy, annál jobban lelassul az idő az adott tárgy számára. A lassabban haladó objektumnak gyorsabban telik az ideje, mint a nagyon gyors objektumnak, ami azt jelenti, hogy számukra sokkal lassabban telik az idő.
K: Mi történik, amikor egy tárgy eléri a fénysebességet?
V: Amikor egy tárgy eléri a fénysebességet, a t tengelyen nulla lesz, ami azt jelenti, hogy az idő irányában nem halad előre. Ez azt jelenti, hogy a megfigyelő számára megáll az idő.
K: Milyen területeken használják a világvonalakat?
V: A világvonalakat nagyon gyakran használják az elméleti fizikában és a speciális relativitáselméletben, valamint az általános relativitáselméletben.
K: Hogyan tudjuk szemléltetni a világvonalat?
V: A világvonalat szemléltethetjük, ha olyan ábrákat nézünk, amelyek azt mutatják, hogy a különböző sebességgel haladó objektumok különböző sebességgel múló időt tapasztalnak.
K: Van-e mód arra, hogy megváltoztassuk vagy megváltoztassuk a világvonalat, ha egyszer már létrehoztuk?
V: Ha egy világegyenes egyszer már létrejött, nem lehet megváltoztatni vagy megváltoztatni, mivel az egy változhatatlan útvonalat jelent a téridőn keresztül.
K: Mire utal a "t tengely" a fénysebesség elérésével kapcsolatban? V: A "t tengely" az időbeli előrehaladásra utal - amikor egy tárgy eléri a fénysebességet, az időbeli előrehaladása ezen a tengelyen nulla, ami azt jelenti, hogy a téridőn való áthaladás szempontjából nem történt előrelépés.
