Telpa pret laiku
Telpa un laiks ir divi no svarīgākajiem jēdzieniem, kas tiek apspriesti dažādās jomās. Telpas jēdziens ir viens no intuitīvākajiem jēdzieniem, un to ir ļoti grūti definēt. Arī laika jēdziens ir intuitīvs jēdziens, un to ir grūti definēt. Telpa un laiks ir divas galvenās dimensijas Ņūtona mehānikā un citā klasiskajā mehānikā. Ir ļoti svarīgi ļoti labi izprast telpas un laika jēdzienus, lai gūtu izcilību tādās jomās kā klasiskā mehānika, relativitāte, kvantu mehānika un pat filozofija. Šajā rakstā mēs apspriedīsim, kas ir telpa un laiks, to iespējamās definīcijas, telpas un laika pielietojumi, līdzības un visbeidzot atšķirības starp telpu un laiku.
Space
Telpu var identificēt kā trīsdimensiju neierobežotu apjomu, kādā notiek notikumi un tiek novietoti objekti. Vienkāršākiem vārdiem sakot, viss, ko mēs zinām, notiek kosmosā. Koordinātu sistēmas ir noteiktas, lai izmērītu telpu un kvantitatīvi noteiktu notikumus, kas notiek telpā. Visizplatītākās no šīm koordinātu sistēmām ir Dekarta koordinātu sistēma, plaknes polāro koordinātu sistēma, sfēriskā polāro koordinātu sistēma un cilindriskā polāro koordinātu sistēma. Klasiskās mehānikas izpētē tika pieņemts, ka telpa ir fiksēts lielums. Klasiskajā mehānikā gan telpa, gan laiks bija neatkarīgi no notikušajiem notikumiem. Līdz ar vispārējās relativitātes teorijas pieaugumu tika parādīts, ka telpa patiešām nav fiksēts lielums. Telpa – laiks ir “izliekts” atkarībā no tajā notiekošajiem notikumiem. Izmantojot šo telpas-laika kontrakcijas koncepciju, tiek novērotas tādas parādības kā garuma kontrakcija un laika dilatācija. Šīs parādības nav izskaidrojamas ar fiksētas telpas teoriju.
Laiks
Laiku var identificēt kā ilgumu, kas nepieciešams starp diviem notikumiem. Laika jēdziens nav definējams. Laiks kopā ar telpu un masu veido trīs galvenās dimensijas klasiskajā mehānikā. Tie ir attiecīgi apzīmēti ar [T], [L] un [M]. Klasiskās mehānikas jomā tika pieņemts, ka laiks ir nemainīgs saturs. Šis jēdziens nozīmē, ka laiks nemainās attiecībā pret citām parādībām. Taču, ieviešot speciālo relativitāti, laiks izrādījās variants. Laiks starp diviem notikumiem ir atkarīgs no ātruma, kādā notikums notika attiecībā pret novērotāju. To sauc par laika dilatāciju. Mūsdienu fizikā laiks tiek pieņemts kā daudzuma variants. Vienīgais nemainīgais lielums mūsdienu fizikā ir gaismas ātrums.
Kāda ir atšķirība starp telpu un laiku?
• Gan telpa, gan laiks ir fundamentālie lielumi klasiskajā mehānikā.
• Speciālā relativitātes teorija apraksta laika dilatāciju relativistiskajos ātrumos, bet vispārējā relativitātes teorija apraksta telpu – laika izliekumu.
