השאלה המקורית: איך מסה יכולה לעקם את המרחב (על פי איינשטיין), איך אפשר לעקם דבר שהוא בעצם לא קיים (הרי החלל ריק)?

לפי תורת היחסות של איינשטיין, ליקום ארבע מימדים הניתנים לתיאור באמצעות ארבע קואורדינטות – x,y,z ו-t. המימדים מכונים "מרחב-זמן".

במרחב הבנוי משני מימדים בלבד, קל יותר להבין מה הכוונה ב"עיקום המרחב".
אם ניקח למשל יריעת גומי גדולה ומתוחה, ונמקם עליה גופים כדוריים שונים בעלי קטרים שונים ומסות שונות – כל גוף ישקע ביריעה ו"יעקם אותה".
גוף גדול דיו יכול לעקמה כך שגופים קטנים בסביבתו יכולים "להימשך" אליו ולהסתובב סביבו (למשל כדור כדורת וגולות). אם אחד הכדורים יסתובב, יגרום הוא לעיוות נוסף של היריעה.


תמונה באדיבות ויקיפדיה

נחשוב על גופים אלו כשקולים לגופים שמימיים כגון כוכבים, כוכבי לכת ואף חורים שחורים. ונעשה את האנלוגיה לארבעה מימדים. איינשטיין טען למעשה כי כוח הכבידה הינו כוח מדומה, שהינו השלכה של עיוות המרחב-זמן, ועל-כן אם גוף לא יעוות את המרחב-זמן, לא נרגיש את כוח המשיכה שלו.

אנו מכירים כוחות מדומים רבים – הכוח הצנטריפוגלי – גוף המסתובב מרגיש כוח הרוצה להרחיקו ממרחק הסיבוב; שינויים לכאורה בכוח המשיכה – אם אנו נמצאים במעלית יורדת והיא מאטה, אנו מרגישים כאילו משקלנו גדל; בכלי רכב המאיץ במהירות, אנו נצמדים לגב המושבים, כאילו כוח המשיכה שינה כיוונו.

מאת: ד"ר לירן שמשי
המחלקה לפיזיקה של מערכות מורכבות
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.

3 תגובות

  • צבי סער

    "מרחב - זמן"

    השאלה היא מהו "מרחב" ומהו "זמן". האמנם יכול המרחב להתעקם או להתעוות ?! מן הסתם לא ! ה"מרחב" איננו יכול להשתנות, כגון "התעקמות" או "התפשטות". ולטעון כי המרחב הינו ריק - זוהי שטות גמורה. ולגבי המושג "זמן", - האמנם קיים זמן ?! מן הסתם לא ! לנו כבני אנוש נידמה כי קיים זמן , אולם אין "זמן" כדבר הקיים כשלעצמו ! צבי סער, הוגה ועו"ד, תל-אביב

  • אלון

    לא בטוח שהבנתי

    מה שאתה אומר שיש הרבעה מימדים
    שלושת המוכרים + זמן

    זמן הוא מימד בגלל שפוטון נע במיהרות קבועה
    אז בעצם זמן = תנעת הפוטון במרחב
    אבל בגלל שהוא נע במיהרות קבועה אז מדובר
    במימד נוסף
    ובגלל שהפוטון מתקוף עם כוח המשיכה
    והוא נע במיהרות קבועה
    אז המסה בעצם משפיעה על מרחב-הזמן

    נישמע הגיוני - אם זה נכון אני ישלח הסבר טוב

  • אלון

    הסבר שלי תתקן אם יש לי טעות

    אני מקוה שזה נכון למרות שזה ניראה לי הגיוני
    משהו קצת לא מסתדר לי
    קבצים:
    20bef62c115a6eb7f17d12554920fb61.jpg