ไอน์สไตน์ตระหนักได้อย่างรวดเร็ว (หรือรู้มาตลอด) ว่าทฤษฎีแรงโน้มถ่วงใหม่ของเขาเป็นทฤษฎีของจักรวาลจริงๆ ในปีพ.ศ. 2460 เขาเขียนบทความที่มีชื่อเสียงเกี่ยวกับทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปกับจักรวาลโดยรวม วันนี้กระดาษดังกล่าวเป็นรากฐานของจักรวาลวิทยาสมัยใหม่ แต่ในขณะนั้น Einstein รู้สึกไม่สบายใจ สมการของเขาบ่งบอกถึงจักรวาลที่ไม่เสถียร ไม่ว่าจะเติบโตหรือยุบตัว ในสมัยนั้น จักรวาลควรจะเป็นนิรันดร์ เป็นนิจนิรันดร์ และไม่เปลี่ยนแปลง ดังนั้นไอน์สไตน์จึงเปลี่ยนสมการของเขา โดยบวกปัจจัยที่เรียกว่าค่าคงที่จักรวาลวิทยา แทนความหนาแน่นของพลังงานคงที่ในอวกาศที่ทำให้จักรวาลคงที่
คนอื่นไม่ได้ซื้อ Alexander Friedmann
นักอุตุนิยมวิทยาและนักคณิตศาสตร์ชาวรัสเซีย ได้พัฒนาคำอธิบายของจักรวาลที่กำลังขยายตัวหรือหดตัวจากสมการดั้งเดิมของ Einstein ในตอนแรก ไอน์สไตน์คิดว่าฟรีดมันน์มีข้อผิดพลาด แต่แล้วก็ยอมจำนน ถึงแม้ว่าจะยังคงมอง “จักรวาลที่กำลังขยายตัว” อยู่เพียงเพราะความสนใจทางคณิตศาสตร์เท่านั้น แต่ไม่กี่ปีต่อมา เมื่อการวิเคราะห์แสงของเอ็ดวิน ฮับเบิลจากกาแลคซีไกลโพ้นยืนยันการขยายตัวของเอกภพ ไอน์สไตน์ยอมแพ้ แม้ว่าเขาเองจะลังเลที่จะยอมรับ คณิตศาสตร์สัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ก็บอกเป็นนัยถึงสิ่งที่วีลเลอร์เรียกในภายหลังว่า “การทำนายที่น่าทึ่งที่สุด วิทยาศาสตร์เคยทำมา” – การขยายตัวของจักรวาล
วันนี้ค่าคงที่จักรวาลวิทยาของไอน์สไตน์ได้รับการฟื้นฟู แทนที่จะป้องกันไม่ให้จักรวาลพังทลาย พลังงานสุญญากาศที่อธิบายนั้นสามารถอธิบายได้ว่าทำไมจักรวาลถึงขยายตัวอย่างรวดเร็ว ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ค่าคงที่จักรวาลวิทยา และทั้งหมด ในปัจจุบันนี้ก่อให้เกิดวิทยาศาสตร์หลักสำหรับการวิเคราะห์ประวัติศาสตร์ของจักรวาลและพยากรณ์อนาคตของจักรวาล
แต่นอกเหนือจากการใช้ในทางจักรวาลวิทยาแล้ว ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปไม่ได้ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางกับปัญหาทางวิทยาศาสตร์ในช่วงสี่ทศวรรษแรก ส่วนใหญ่ ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปอ่อนระโหยโรยแรงในวิชาคณิตศาสตร์ ไม่ค่อยเรียนวิชาฟิสิกส์
แรงโน้มถ่วงถล่ม
ไม่นานหลังจากที่ Einstein นำเสนอทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป Karl Schwarzschild ได้คำนวณความหมายของแรงโน้มถ่วงของทรงกลมขนาดใหญ่ Schwarzschild กำหนดว่าสำหรับมวลที่กำหนดจะมี “รัศมีวิกฤต” – เขาเชื่อว่ามีขีด จำกัด ของมวลที่สามารถบีบอัดได้ ในปี 1939 ไอน์สไตน์สรุปว่ามวลไม่สามารถบีบอัดให้อยู่ภายใน “รัศมีชวาร์ซชิลด์” นั้นได้ แต่ในปีเดียวกันนั้น เจ. โรเบิร์ต ออพเพนไฮเมอร์ และฮาร์ทแลนด์ สไนเดอร์ คำนวณเป็นอย่างอื่น โดยอ้างว่าวัตถุมวลสูงเพียงพอสามารถยุบตัวภายในรัศมีนั้นได้ หายไปจากสายตาและเหลือเพียงสนามโน้มถ่วงไว้เบื้องหลัง
ตอนนั้นยังไม่มีใครสนใจ แต่ในทศวรรษที่ 1960 ความผิดปกติทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่เพิ่งค้นพบใหม่ชี้ให้เห็นว่าการยุบตัวของแรงโน้มถ่วงกำลังทำงานในจักรวาล และแนวคิดของออพเพนไฮเมอร์และสไนเดอร์ก็ฟื้นขึ้นมาใหม่ในฐานะที่รู้จักกันในชื่อหลุมดำ หลุมดำมีชื่อเสียงในการกลืนทุกอย่างที่พวกมันพบและไม่ยอมให้สิ่งใดหนีรอดไปได้ หลุมดำอาจเป็นผลสืบเนื่องทางดาราศาสตร์ที่แปลกประหลาดที่สุดของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป มีการตรวจพบหลุมดำขนาดเล็กทั่วอวกาศและหลุมดำมวลมหาศาลอาศัยอยู่ในแกนกลางของกาแลคซีส่วนใหญ่
เมื่อเร็ว ๆ นี้หลุมดำ (แผนผังของภาพที่แสดง) ถูกใช้เป็นห้องปฏิบัติการทดลองทางความคิดเพื่อตรวจสอบความลึกลับที่โดดเด่นหลายประการเกี่ยวกับธรรมชาติของอวกาศและเวลา
CRONHOLM144 / วิกิมีเดียคอมมอนส์ (CC BY-SA 3.0); ดัดแปลงโดย E. OTWELL
“ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปโดยพื้นฐานแล้วเป็นเรื่องที่ตายแล้วมาเป็นเวลานาน” โวล์ฟกัง รินด์เลอร์ นักทฤษฎีสัมพัทธภาพที่โดดเด่นจากมหาวิทยาลัยเท็กซัสในดัลลาสกล่าว “ผู้คนมองว่ามันเป็นวิทยาศาสตร์ที่อยู่เฉยๆ”
หลังจากที่ไอน์สไตน์เสียชีวิตในปี พ.ศ. 2498 ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปก็กลับมามีชีวิตอีกครั้ง ในช่วงเวลานั้น Wheeler ที่มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน เริ่มโครงการสำรวจความหมายของมันและฝึกให้นักเรียนไล่ตามพวกเขา ในช่วงต้นทศวรรษ 1960 ปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์รูปแบบใหม่เรียกร้องคำอธิบายที่ฟิสิกส์ของนิวตันไม่สามารถให้ได้ และทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปก็พร้อมสำหรับยุคฟื้นฟูศิลปวิทยาของมัน ในทศวรรษต่อมา ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปได้พิสูจน์แล้วว่ามีความสำคัญอย่างยิ่งในการอธิบายปรากฏการณ์ท้องฟ้าทุกประเภท ในเวลาเดียวกัน นักฟิสิกส์ได้คิดค้นการทดสอบการทำนายที่แม่นยำยิ่งขึ้น และไอน์สไตน์ก็ผ่านมันไปทั้งหมด ดังที่วิลล์ได้กล่าวไว้ว่า “เป็นเรื่องน่าทึ่งที่ทฤษฎีนี้ซึ่งถือกำเนิดขึ้นเมื่อ 100 ปีก่อนด้วยความคิดที่เกือบจะบริสุทธิ์ สามารถเอาตัวรอดได้ทุกการทดสอบ”
ยากกว่าการหาสมการสัมพัทธภาพทั่วไปคือการอธิบายว่าไอน์สไตน์ทำมันด้วยความคิดที่เกือบจะบริสุทธิ์ได้อย่างไร เจอรัลด์ โฮลตัน นักประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์เคยตั้งข้อสังเกต ในขณะที่อธิบายไอน์สไตน์ในบริบทของการกำหนดอัจฉริยะทางวิทยาศาสตร์ว่า “มีแผนที่ร่วมกันของจิตใจและวิถีชีวิตของนักวิทยาศาสตร์คนนี้ และกฎแห่งธรรมชาติ” ไอน์สไตน์เองถือว่าความสำเร็จของเขาในการค้นพบความสัมพันธ์ที่ลึกซึ้งระหว่างคณิตศาสตร์กับโลกทางกายภาพ
ในการสร้างสัมพัทธภาพทั่วไป เส้นทางของไอน์สไตน์ถูกแยกออกจากกัน เขาต้องนึกภาพกระบวนการทางกายภาพที่ควบคุมเรื่อง อวกาศ และเวลา ในขณะเดียวกันก็กำหนดนิพจน์ทางคณิตศาสตร์ที่เป็นนามธรรมซึ่งสอดคล้องกับความเป็นจริงนั้น ในฐานะนักเรียน Einstein ให้การว่าเขาละเลยคณิตศาสตร์ สัญชาตญาณของเขาไม่แข็งแรงพอที่จะนำเขาไปสู่สาขาย่อยที่ลึกซึ้งที่สุดของคณิตศาสตร์มากมาย แต่ในขอบเขตทางกายภาพของปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ “ในไม่ช้าฉันก็เรียนรู้ที่จะได้กลิ่นที่สามารถนำไปสู่ปัจจัยพื้นฐานและละเว้นจาก … สิ่งต่าง ๆ มากมายที่ทำให้จิตใจยุ่งเหยิงและเบี่ยงเบนความสนใจจากสิ่งที่จำเป็น” ตอนแรกเขาไม่ทราบว่า “ความรู้ที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับหลักการพื้นฐานของฟิสิกส์เชื่อมโยงกับวิธีการทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนที่สุด” เขาเรียนรู้จากการแสวงหาสัมพัทธภาพทั่วไปของเขา
credit : embassyofliberiagh.org northpto.org coachfactorysoutletstoreonline.net royalnepaleseembassy.org cheapshirtscustom.net sylvanianvillage.com prettyshanghai.net partysofa.net coachfactoryoutleuit.net derrymaine.net
