Eposode 32: Einstein and General Relativity|Eposodio 32: Einstein y la relatividad general|Eposodio 32: Einstein et la relativité générale|Eposodio 32: Einstein e la Relatività Generale

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What does it mean?

Equation – An equation is a mathematical way of saying that two expressions are equal. Newton’s Second Law of Motion, F = ma, is an equation.

Spacetime – The three physical dimensions (length, width, and height), plus the dimension of time is spacetime. An object moving around in a volume over a period of time is moving through spacetime.

General Theory of Relativity – Commonly called General Relativity, this theory postulates that mass and energy curve and distort spacetime. The severity of the curvature and distortion caused by the mass/energy is the strength of the gravitational attraction. General Relativity expands upon Einstein’s earlier Special Theory of Relativity.

In human speak please!

The General Theory of Relativity describes the effect that mass/energy has on spacetime. It also describes the effect that curved spacetime has on objects and particles. All mass and energy, including you, affects spacetime, but only things that are exceptionally massive (like planets, stars, black holes and galaxies) contain enough mass/energy to have a noticeable effect on spacetime.

If you and a friend stretch out a piece of fabric between you, say an old t-shirt that your parents are okay with letting you stretch out, you will have created a two dimensional model of spacetime. Take a heavy ball and have a third friend place that ball in the middle of the t-shirt. You’ll see the ball “pulls” the fabric down with it, and the closer you are to the ball the steeper the bend (curvature) in the t-shirt. This is a model of General Relativity that is useful to help us understand how gravity affects spacetime, but we have to keep in mind it is only a model. Actual spacetime has three space dimensions and one time dimension, making a total of four dimensions. No one can picture four dimensions in their head, curved or not. Even Albert Einstein could not do this!

Is that all?

Albert Einstein – The Nobel Prize Biography of Einstein.

Doctor Who?

Albert Einstein was born on March 14th, 1879 and died on April 18th, 1955 at the age of 76. In addition to several other theories in physics, Einstein developed the General Theory of Relativity in 1915. Einstein used his theory in 1915 to explain Mercury’s strange orbit.

In 1919 the first independent observable evidence was supplied by astronomers, led by Arthur Stanley Eddington and Frank Dyson, in their observations during an eclipse where Sun’s gravitational effect on the light of a star was measured. Under Einstein’s General Relativity, the light from stars passing near the sun should be bent, such that if we could see stars “near” the sun they would appear to be in a slightly different location than when the sun was not there. During the eclipse, stars near the region of the Sun became visible, which was the first direct evidence of General Relativity.

In addition to General Relativity, some of Einstein’s more famous works include the Special Theory of Relativity and equations describing the Photoelectric Effect (which won him the Nobel Prize in Physics in 1921).

Multimedia? Yep, we’ve got it right here!

A clip from the series ‘The Elegant Universe‘ regarding some aspects of General Relativity and gravity.

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¿Qué significa eso?

Ecuación – Una ecuación es una forma matemática que explica la relación entre dos expresiones. La segunda Ley de Newton, F = ma, es una ecuación.

Espacio-tiempo – Está formado de las tres dimensiones físicas (largo, ancho y alto) y además la dimensión del tiempo. Un objeto que se mueve dentro de un volumen durante un periodo de tiempo está moviéndose en el espacio-tiempo o espaciotemporal.

Teoría general de la relatividad – Llamada comúnmente Relatividad general, esta teoría postula que la masa y la energía curvan y distorsionan el espacio-tiempo. La severidad de la curvatura y la distorsión causada por la masa y la energía es la fuerza de la atracción gravitatoria. La Relatividad general amplía la anterior Teoría especial de la relatividad de Einstein.

¡En nuestra lengua por favor!

La Teoría general de la relatividad describe el efecto que la masa y la energía tienen en el espacio-tiempo. También describe el efecto que la curvatura del espacio-tiempo tiene en objetos y partículas. Toda la masa y la energía, incluyéndote, afecta el espacio-tiempo, pero sólo las cosas que son excepcionalmente masivas (cómo los planetas, las estrellas, los hoyos negros y las galaxias) tienen suficiente masa y energía para tener un efecto perceptible en el espaciotemporal.

Si tú y un amigo estiraran un pedazo de tela entre ustedes, por ejemplo una camiseta que sus padres estén de acuerdo en dejarlos estirarla, habrán creado un modelo en dos dimensiones del espacio-tiempo. Tomen una pelota pesada y pídanle a otro amigo que la ponga en la mitad de la camiseta. Verán cómo la pelota “jala” la tela hacia abajo, y entre más cerca esté la tela de la pelota más pronunciada será la curva o curvatura de la camiseta. Éste es un modelo de la Relatividad general que es útil para poder entender cómo es que la gravedad afecta el espacio-tiempo, pero se tiene que tener en cuenta que es sólo un modelo. El espacio-temporal real tiene tres dimensiones espaciales y una dimensión temporal, teniendo un total de cuatro dimensiones. Nadie puede imaginar cuatro dimensiones en su cabeza, curvas o no. ¡Hasta Albert Einstein no podía hacer eso!

¿Eso es todo?

Albert Einstein – Esta página del Premio Nobel presenta la biografía de Einstein.

¿Qué doctor?

Albert Einstein nació el 14 de marzo de 1879 y murió el 18 de abril de 1955 a la edad de 76 años. Además de varias otras teorías en física, Einstein desarrolló la Teoría general de la relatividad en 1915. Einstein usó esta teoría en 1915 para explicar la órbita extraña de Mercurio.

En 1919, la primera propiedad observable perceptible fue obtenida por astrónomos dirigidos por Arthur Stanley Eddington y Frank Dyson mediante observaciones de un eclipse al medir el efecto gravitatorio del Sol en los rayos provenientes de otra estrella. Según la Teoría general de la relatividad de Einstein, la luz de otras estrellas que pasa cerca del Sol debería doblarse de forma que las estrellas que están “cerca” de él aparecen en un lugar ligeramente distinto que cuando el Sol no está ahí. Durante el eclipse, las estrellas cerca de la vecindad del Sol se volvieron visibles, lo que hizo posible la primera evidencia directa de la Relatividad general.

Además de la Relatividad general, algunos de los trabajos más famosos de Einstein incluyen la Teoría especial de la relatividad y las ecuaciones que describen el Efecto fotoeléctrico, el cual lo llevó a ganarse el Premio Nobel en física en 1921.

¿Multimedia? Sí, ¡aquí la tenemos!

Este es un corto de la serie de Un universo elegante, o The Elegant Universe en inglés, que trata algunos aspectos de la Relatividad general y la gravedad.

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Qu’est ce que cela signifie?

Equation – une équation est une façon mathématique de dire que deux expressions sont égales. La seconde loi de Newton (loi du mouvement), F = mγ, est une équation.

Espace-temps – les trois dimensions physiques (longueur, largeur, et hauteur), plus la dimension du temps composent l’espace-temps. Un objet se déplaçant dans un volume dans le temps se déplace dans l’espace-temps.

La théorie de la relativité générale – plus couramment appelée Relativité Générale, est une théorie qui postule que la masse et l’énergie courbent et déforment l’espace-temps. L’importance de la courbure et de la déformation provoquée par la combinaison masse/énergie représente la force de l’attraction gravitationnelle. La Relativité Générale est une extension de la Théorie de la Relativité Restreinte qu’Einstein avait developpée auparavant.

En langage courant!

La théorie de la relativité générale décrit l’effet que la masse et l’énergie ont sur l’espace-temps. Elle décrit également l’effet que l’espace-temps déformé produit sur des objets et des particules. Toutes masse et énergie, y compris vous-même, a un effet sur l’espace-temps, mais seules les choses exceptionnellement massives (comme planètes, étoiles, trous noirs et galaxies) contiennent assez de masse et d’énergie pour exercer un effet apparent sur l’espace-temps.

Si vous et un ami tendez entre vous un morceau de tissu, un vieux T-shirt que vos parents vous permettent de détendre, vous aller créer un modèle bidimensionnel d’espace-temps. Prenez une boule lourde et demandez a une troisième personne de la placer au milieu du T-shirt. Vous verrez que la boule forme un “puit” dans le tissu, et que plus vous êtes près de la boule plus la courbure est abrupte dans le T-shirt. C’est un modèle de la relativité générale qui est utile pour nous aider à comprendre comment la gravité affecte l’espace-temps, mais rappelons nous que c’est seulement un modèle. L’espace-temps réel a trois dimensions dans l’espace et une dimension de temps, faisant un total de quatre dimensions. Personne ne peut actuellement se représenter dans sa tête quatre dimensions, incurvées ou pas. Même Albert Einstein ne pouvait pas faire cela!

C’est tout?

Albert Einstein – La biographie d’Albert Einstein.

Docteur Qui?

Albert Einstein est né le 14 mars 1879 et est mort le 18 avril 1955 à l’âge de 76 ans. Parmi plusieurs autres théories dans la discipline de la physique, Einstein a développé la Théorie de la Relativité Générale en 1915. Einstein a utilisé sa théorie cette année-là pour expliquer l’orbite étrange de la planète Mercure.

En 1919 la première mise en évidence a été faite par les astronomes, Arthur Stanley Eddington et Frank Dyson, durant leurs observations d’une éclipse où l’effet de la gravité du Soleil sur la lumière d’une étoile a été mesuré. D’après la Relativité Générale d’Einstein, la lumière des étoiles passant près du Soleil devrait être courbée. Cela veut dire que si nous pouvions observer la position réelle d’une étoile «près» du soleil à ce moment précis elle semblerait être à un endroit légèrement différent de l’image que nous en voyons. Pendant l’éclipse, les étoiles près de la région du Soleil sont devenues visibles (à cause de la courbure des rayons lumineux) alors que le soleil les masquait, ce qui fut la première mise en évidence directe de la théorie de la relativité générale.

En plus de la relativité générale, certains des travaux les plus célèbres d’Einstein incluent la Théorie Spéciale de Relativité et les équations décrivant l’Effet Photoélectrique ( ce qui lui a valu le prix Nobel de physique en 1921).

Multimédia? Nous avons ça ici!

Un extrait vidéo de la série `The Elegant Universe‘ à propos de certains aspects de la Relativité Générale et de la gravité.

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Cosa significa?

Equazione – Un’equazione è un modo matematico per dire che due espressioni sono uguali. La seconda legge di Newton sul moto, F = ma, è un’equazione.

Spaziotempo – Le tre dimensioni fisiche (lunghezza, larghezza, altezza) più il tempo formano lo spaziotempo. Un oggetto che si muove attorno ad un volume in un certo periodo di tempo si muove attraverso lo spaziotempo.

Teoria della Relatività Generale – Comunemente chiamata Relatività Generale, è la teoria che postula che la massa e l’energia curvano e distorcono lo spaziotempo. La grandezza della curvatura e della distorsione causate dalla massa/energia è l’intensità dell’attrazione gravitazionale. La Relatività Generale è un’espansione della precedente teoria di Einstein della Relatività Ristretta.

Nella nostra lingua per favore!

La teoria della Relatività Generale descrive l’effetto che la massa/energia ha sullo spaziotempo. Tutte le masse, compreso te, hanno un effetto sullo spaziotempo, ma solo cose eccezionalmente massicce (come i pianeti, le stelle, i buchi neri e le galassie) hanno così tanta massa/energia da avere un effetto evidente sullo spaziotempo. Se tu e un tuo amico tendete con forza un pezzo di stoffa, diciamo una vecchia maglietta che i tuoi ti permettono di usare, avrete creato un modello bidimensionale dello spaziotempo. Prendete una palla pesante e chiedete ad un terzo amico di posare la palla nel mezzo della maglietta. Vedrete che la palla “spingerà” giù la stoffa con sé. Più ci si avvicina alla palla più la piega (curvatura) nella maglietta è maggiore. Questo è un modello di Gravità Generale utile per aiutare a capire come la gravità influenza lo spaziotempo, ma è solo un modello. Il vero spaziotempo ha tre dimensioni nello spazio e una nel tempo, per un totale di quattro dimensioni. Nessuno può dipingere nella sua mente quattro dimensioni, siano esse curve o no. Perfino Albert Einstein non poteva farlo!

E’ tutto?

Albert Einstein – La biografia del premio Nobel Albert Einstein.

Dottor chi?

Albert Einstein nacque il 14 Marzo 1879 e morì il 18 Aprile 1955 all’età di 76 anni. In aggiunta a molte altre teorie di fisica, Einstein sviluppò, nel 1915, la Teoria della Relatività Generale. Einstein usò questa teoria per spiegare la strana orbita di Mercurio. Nel 1919 la prima evidenza osservativa a supporto della teoria della Relatività Generale arrivò dagli astronomi Arthur Stanley Eddington e Frank Dyson che misurarono l’effetto gravitazionale sulla luce di una stella durante un’eclisse di Sole. Secondo la teoria di Einstein infatti, una stella visibile in prossimità del Sole avrebbe dovuto apparire in una posizione leggermente diversa, poiché la luce avrebbe dovuto essere leggermente deviata a causa dell’attrazione gravitazionale esercitata dalla massa solare. Durante l’eclisse le stelle vicine al Sole divennero visibili e questa fu la prima evidenza diretta di questa teoria. Oltre alla Relatività Generale, i lavori più famosi di Einstein comprendono la Teoria della Relatività Speciale e le equazioni che descrivono l’Effetto Fotoelettrico (per cui gli fu assegnato il Premio Nobel nel 1921).

Multimedia? Certo, l’abbiamo qui!

Un video della serie ‘The Elegant Universe‘ che spiega alcuni aspetti della Relatività Generale e della gravità (in inglese).

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One Response to “Eposode 32: Einstein and General Relativity|Eposodio 32: Einstein y la relatividad general|Eposodio 32: Einstein et la relativité générale|Eposodio 32: Einstein e la Relatività Generale”

  1. Sound Card Reviews Says:

    Albert Einstein was one of the finest minds this world has ever known but most do not know that he had a form of autism that prevented him from leading a less than normal life.