אלברט איינשטיין, אחד המוחות הגדולים של המאה ה-20, שינה לנצח את נוף המדע על ידי הצגת מושגים מהפכניים שזעזעו את הבנתנו את העולם הפיזי.
אחת התכונות המובהקות ביותר של איינשטיין הייתה יכולתו המדהימה להמשיג רעיונות מדעיים מורכבים על ידי דימיון תרחישים מהחיים האמיתיים. הוא כינה את התרחישים האלה"ניסוי מחשבה",שהיא גרמנית ל"ניסויי מחשבה".
הנה כמה ניסויים מחשבתיים המדגימים כמה מהתגליות פורצות הדרך של איינשטיין.
תאר לעצמך שאתה רודף אחרי אלומת אור.
זה משהו איינשטייןהתחיל לחשוב על כשהוא היה רק בן 16. מה יקרה אם תרדוף אחרי אלומת אור כשהיא נעה בחלל?
אם היית יכול איכשהו להדביק את האור, נימק איינשטיין, היית מסוגל לצפות באור קפוא בחלל. אבל אי אפשר להקפיא אור בחלל, אחרת הוא יפסיק להיות אור.
בסופו של דבר איינשטיין הבין שאי אפשר להאט את האור וחייב להתרחק ממנו תמיד במהירות האור. לכן היה צריך להשתנות משהו אחר. איינשטיין הבין בסופו של דבר שהזמן עצמו חייב להשתנות, מה שהניח את התשתית שלותורת היחסות המיוחדת.
תאר לעצמך שאתה עומד על רכבת.
תאר לעצמך שאתהעומד על רכבתבזמן שהחבר שלך עומד מחוץ לרכבת, צופה בה חולפת. אִםנפגע בשני קצות הרכבת, חברך יראה את שני הברקים פוגעים בו זמנית.
אבל ברכבת, אתה קרוב יותר לברק שאליו נוסעת הרכבת. אז אתה רואה את הברק הזה קודם מכיוון שלאור יש מרחק קצר יותר לנסוע.
ניסוי מחשבתי זה הראה שהזמן זז בצורה שונה עבור מישהו שזז מאשר עבור מישהו שעומד במקום, מה שמבסס את אמונתו של איינשטיין שזמן ומרחב הם יחסיים והסימולטניות לא קיימת. זוהי אבן יסוד בתורת היחסות המיוחדת של איינשטיין.
תאר לעצמך שיש לך תאום בספינת רקטות.
ניסוי מחשבתי זה הוא וריאציה ידועה של ניסוי המחשבה בשעון האור של איינשטיין, שקשור לחלוף הזמן.
בוא נגידיש לך תאום, שנולד כמעט באותה שעה בדיוק כמוך. אבל ברגע שהתאום שלך נולד, הוא או היא ממוקמים בחללית ומשגרים לחלל כדי לנוע ביקום כמעט במהירות האור.
לפי תורת היחסות המיוחדת של איינשטיין, אתה והתאום שלך הייתם מזדקנים אחרת. מכיוון שהזמן נע לאט יותר ככל שאתה מתקרב למהירות האור, התאום שלך יזדקן לאט יותר.
כשהחללית נוחתת בחזרה על כדור הארץ, ייתכן שאתה מנסה לסדר את הפרישה שלך, בעוד התאום שלך רק מנסה לעבור את גיל ההתבגרות.
תאר לעצמך שאתה עומד בקופסה.
תאר לעצמך שאתה כזהצף בקופסה, לא יכול לראות מה קורה מחוץ לקופסה. פתאום אתה נופל על הרצפה. אז מה קרה? האם הקופסה נמשכת מטה על ידי כוח הכבידה? או האם התיבה מואצת על ידי חבל שמושך אותה כלפי מעלה?
העובדה ששתי ההשפעות הללו יניבו את אותן תוצאות הובילה את איינשטיין למסקנה שאין הבדל בין כוח משיכה לתאוצה – הם אותו דבר.
כעת קחו בחשבון את הקביעה הקודמת של איינשטיין שזמן ומרחב אינם מוחלטים. אם תנועה יכולה להשפיע על זמן ומרחב, וכוח המשיכה והתאוצה הם אותו דבר, זה אומר שכוח המשיכה יכול להשפיע על הזמן והמרחב.
היכולת של כוח הכבידה לעוות את המרחב בזמן היא חלק עצום מזה של איינשטיין.
דמיינו שאתם זורקים מטבע דו-צדדי.
איינשטיין לא היה המעודד הגדול ביותר בתורת הקוונטים. למעשה, הוא תמיד הגה ניסויים מחשבתיים כדי לנסות להפריך זאת. אבל ניסויי המחשבה הללו הם שאתגרו את חלוצי תורת הקוונטים לשכלל אותה עד לפרטי הפרטים הקטנים ביותר.
אחד מניסויי המחשבה של איינשטיין היה קשור להסתבכות קוונטית, שאיינשטיין אהב לכנותו "אקשן מפחיד מרחוק".
תאר לעצמך שיש לך מטבע דו צדדי שניתן לפצל בקלות לשניים. אתה מטיל את המטבע, ובלי להסתכל, מוסר צד אחד לחברך ושומר את הצד השני לעצמך. ואז חבר שלך עולה על ספינת רקטות ונוסע ברחבי היקום.
ואז אתה מסתכל על המטבע שלך. אתה רואה שביד שלך אתה מחזיק את צד הראשים של המטבע ומיד אתה יודע שהחבר שלך, שנמצא מיליארדי שנות אור ממך בשלב זה, מחזיק את צד הזנב.
אם אתה חושב על הצדדים של מטבעות אלה כבלתי מוגדרים, המשתנים קדימה ואחורה בין ראשים וזנבות עד לנקודת הזמן שבה אתה מסתכל על אחד, אז המטבעות יכולים לעקוף את מהירות האור, ולהשפיע באופן מיידי זה על זה ללא קשר למספר האור. שנים מפרידות ביניהם.
מאמר זה פורסם במקור על ידיBusiness Insider.
עוד מ-Business Insider:
