Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
1.1.Miejsceszczególnejteoriiwzględnościwfizyce
19
skie(MaxPlanck,1900)
1
.Fizykaklasyczna—niekwantowainierelatywistyczna
—niewymagażadnejztychstałych(pozaprawempowszechnegociążenia),
nierelatywistycznamechanikakwantowaopierasięnastałej
ℏ
,elektrodynamika
klasycznaiSTWjakogeometrycznateoriaczasoprzestrzenistosująprędkość
uniwersalną
c
.Gdywpłaskiejczasoprzestrzenirozpatrujemykwantowąmaterię
ijejoddziaływania(bezgrawitacji),konstruujemypewnąwersjękwantowejteo-
riipola,któraopierasięnadwustałych,
c
i
ℏ
.STWjestwięcgeometrycznąbazą
najpełniejszej,istniejącejobecniefundamentalnejteoriimaterii,Standardowego
ModeluCząstek.TenfaktokreślarangęSTWwfizycewspółczesnej:wykracza
onadalekopozasamopiszjawiskzachodzącychwciałachporuszającychsię
zprędkościamiprzyświetlnymi.
Spójnaikompletnateoriamateriiijejwszystkichoddziaływańwinnabyć
opartanastałych
ℏ
,
c
i
G
—nosinazwękwantowejteoriigrawitacji.Syste-
matyczneposzukiwaniatakiejteoriirozpocząłok.1948r.P.A.M.Dirac.Po
siedemdziesięciulatachintensywnychbadańteoriitejniema,aosiągnięte
wynikisąbardzoskromne;zbudowanietejfundamentalnejteoriiodsuwasię
wdalekąprzyszłośćiistniejąteżargumenty,żenicwprzyrodziejejnieod-
powiada.WtejsytuacjiiprzysłabościsiłgrawitacyjnychSTWutrzymuje
fundamentalnąrolęwfizyce.
STWopisujestanpodstawowyogólnejteoriiwzględności:wnieobecno-
ścigrawitacjifizycznaczasoprzestrzeńjestpłaskączasoprzestrzeniąMinkow-
skiego
M4
—jestabsolutną(niedynamiczną)scenącałejfizykiijestróżna
odabsolutnejczasoprzestrzeniGalileuszamechanikiklasycznej.Mamyzatem:
DEFINICJA1.1.Szczególnateoriawzględności(STW)tofizycznie
zinterpretowanysystemtwierdzeńgeometrycznychczasoprzestrzeniMinkow-
skiegoM4.
PrzezpierwszepółwiekuistnieniaSTWkładziononacisknajejznaczenie
dlaelektrodynamiki(najpierwklasycznej,potemkwantowej)orazdlateorii
cząstekelementarnych.Takiepodejściezawężałojejrangęipozwalałoformuło-
waćjązbardzoograniczonymużyciempojęciaczasoprzestrzeni.Prowadziłoto
dopowstaniarozlicznychparadoksówznacznieutrudniającychjejzrozumie-
nieipraktycznezastosowanie.Wujęciugeometrycznymuzyskujesiępełne
jejzrozumienieprzezodniesieniejejdoteorii,którajązawiera—ogólnej
teoriiwzględności—idajewłaściwyaparatpojęciowydooperowanianią.
WjęzykugeometriiMinkowskiegotradycyjneparadoksySTWznikają,apozo-
1
Takjesttylkowtedy,gdyfizycznaprzestrzeńmatrzywymiary.Gdybybyłaczterowymiarowa,
tokoniecznabyłabydodatkowaniezależnastałafizyczna,np.ładunekelementarny.Trójwymiarowość
naszegoświatazdajesięwtajemniczysposóbsugerować,żeładunekelektrycznyjestpowiązany
zprzestrzenią.
