Krótka rozprawa o przestrzeni

Krótka rozprawa o przestrzeni

Łukasz Szymiec

O czym się dowiemy?

 Co możemy powiedzieć o przestrzeni

 Spór fizyki i filozofii

 Małżeństwo czasu i przestrzeni

 Względnie znany naukowiec

 Przestrzeń kosmiczna

Kilka słów o przestrzeni

 Św. Augustyn z Hippony:

„Czymże jest czas? Jeśli nikt mnie o to nie pyta, wiem. Jeśli pytającemu usiłuję wytłumaczyć, nie wiem.”

 Dwie rzeczy ograniczające naszą swobodę:

czas i przesztrzeń.

Kształty przestrzeni i czasu



Przestrzeń euklidesowa – przestrzeń o geometrii euklidesowej.

WPŁYWOWY MATEMATYK

Euklides żył od ok. 330 do ok. 260 r. p.n.e. i nie był osobiście wielkim matematykiem, a tylko spisał wszystko, co było wiadomo Grekom na temat geometrii w 13 księgach. Przetłumaczone na arabski, polem na łacinę księgi te przetrwały Ciemne Wieki.

Geometria Euklidesowa była podstawą całej matematyki przez ponad 2000 lat i ciągle stanowi najlepszą podstawę zrozumienia związku czasu i przestrzeni.

Trygonometria

Euklidesowy „zdrowy rozsądek" ma zastosowanie do płaskich powierzchni, a trygonometria jest kluczem do zrozumienia

kształtów czasu i przestrzeni.

Spór o czas i przestrzeń



Isaac Newton:

„Absolutny, prawdziwy, matematyczny czas (...) płynie jednostajnie sam przez się i ze swej

natury, niezależnie od czegokolwiek

zewnętrznego i inaczej nazywa się trwaniem.”



„Absolutna przestrzeń przez swą własną naturę bez związku z czymkolwiek zewnętrznym

pozostaje zawsze taka sama i nieruchoma.”

WZGLĘDNIE POSTĘPOWY MYŚLICIEL

Isaac Newton (1642-1727) zdawał sobie sprawę, że ruch jest względny – człowiek wędruje z prędkością 7 km/h w stosunku do terenu, a Ziemia porusza się względem Słońca. Ale wierzył, że istnieje „absultna przestrzeń" i „absolutny czas". Wzglądem których wszystkie położenia i ruchy mogłyby być ostatecznie zmierzone. W latach 1665 i 1666 Newton dokonał kilku matematycznych problemów. wymyślając twierdzenie o dwumianie oraz rachunek różniczkowy i całkowy. Został profesorem matematyki w Cambridge w wieku zaledwie 26 lat.

Spór o czas i przestrzeń



Gottfried Wilhelm Leibniz:”(…) mam przestrzeń za coś czysto względnego, podobnie jak czas , mianowicie za

porządek współistnienia rzeczy, podczas gdy czas stanowi porządek ich

następstwa.”



Czas sam w sobie nie istnieje:

„Próżnia nie istnieje, albowiem rozmaite części próżnej przestrzeni byłyby

zupełnie do siebie podobne, w pełni odpowiadałyby sobie i nie dałyby się same przez się rozróżnić, a nadto różniłyby się jedynie liczbą, co jest

absurdem. W ten sam sposób dowodzę

również, że czas nie jest rzeczą.”

Małżeństwo czasu i przestrzeni

 Przestrzeń Minkowskiego

MATEMATYKA MINKOWSKIEGO

Herman Minkowski (1864-1909) był jednym z nauczycieli Einsteina na politechnice w Zurychu, gd/ie Einstein otrzymał stopień doktora. Minkowski opisał kiedyś studenta Einsteina jako „leniucha", który „nigdy nie zawracał sobie głowy matematyką". Kilka lat później, pracując na uniwersytecie w Getyndze. Minkowski wyjaśnił teorie względności lepiej od samego Einsteina, wprowadzając idee 4-wymiarowej czasoprzestrzeni. Ta idea stalą się później kluczową w ogólnej teorii względności Einsteina.

Ogólna teoria wzgledności



Przestrzeń nie rozciąga się do nieskończoności.



Przestrzeń jest zamknięta, jak powierzchnia kuli ale nie

zamknięta.



Przestrzeń jest statyczna.

WZGLĘDNIE ZNANY NAUKOWIEC

Albert Einstein (1879-1955) jest znany ze swych teorii względności. Opublikował artykuł na temat szczególnej teorii względności w 1905 r. i pracował nad swoja ogólną teorią do 1915 r. Obok tych teorii, które wyjaśniły zachowanie Wszechświata, wytłumaczył dlaczego niebo jest niebieskie i pomógł stworzyć teorie kwantową. Jego praca doktorska dotyczyła zachowania się cząstek zawieszonych w płynie. Może być też np. stosowana do kropelek wody zawieszonych w chmurze.

Rozszerzający się wszechświat

Zakrzywienie czasoprzestrzeni

Dziękuję za uwagę.