Przestrzeń a czas
Przestrzeń i czas to dwa najbardziej podstawowe pojęcia omawiane w różnych dziedzinach. Pojęcie przestrzeni kosmicznej jest jedną z najbardziej intuicyjnych koncepcji i bardzo trudno ją zdefiniować. Pojęcie czasu jest również pojęciem intuicyjnym i trudnym do zdefiniowania. Przestrzeń i czas są dwoma podstawowymi wymiarami w mechanice Newtona i innej mechanice klasycznej. Niezbędne jest bardzo dobre zrozumienie koncepcji przestrzeni i czasu, aby osiągnąć sukces w takich dziedzinach, jak mechanika klasyczna, teoria względności, mechanika kwantowa, a nawet filozofia. W tym artykule omówimy, czym jest przestrzeń i czas, ich najbardziej możliwe definicje, zastosowania przestrzeni i czasu, podobieństwa i wreszcie różnica między przestrzenią a czasem.
Przestrzeń
Przestrzeń może być zidentyfikowana jako trójwymiarowy nieograniczony zasięg, w którym zachodzą zdarzenia i obiekty są umieszczane. Mówiąc prościej, wszystko, co wiemy, dzieje się w przestrzeni. Układy współrzędnych są zdefiniowane w celu pomiaru przestrzeni i kwantyfikacji zdarzeń zachodzących w przestrzeni. Najczęstsze z tych układów współrzędnych to kartezjański układ współrzędnych, płaski układ współrzędnych biegunowych, sferyczny układ współrzędnych biegunowych i cylindryczny układ współrzędnych biegunowych. Przestrzeń przyjęto za stałą wielkość w badaniach mechaniki klasycznej. W mechanice klasycznej zarówno przestrzeń, jak i czas były niezależne od wydarzeń, które miały miejsce. Wraz z pojawieniem się ogólnej teorii względności wykazano, że przestrzeń rzeczywiście nie jest stałą wielkością. Czasoprzestrzeń jest „zakrzywiona” w zależności od wydarzeń w niej zachodzących. Dzięki tej koncepcji skurczu czasoprzestrzennego obserwuje się takie zjawiska, jak skurcz długości i dylatacja czasu. Zjawisk tych nie da się wyjaśnić teorią stałej przestrzeni.
Czas
Czas można zidentyfikować jako czas trwania między dwoma zdarzeniami. Pojęcie czasu nie jest możliwe do zdefiniowania. Czas wraz z przestrzenią i masą stanowią trzy podstawowe wymiary w mechanice klasycznej. Są one oznaczone odpowiednio przez [T], [L] i [M]. W dziedzinie mechaniki klasycznej przyjęto, że czas jest niezmienną treścią. Ta koncepcja oznacza, że czas nie zmienia się w odniesieniu do innych zjawisk. Jednak wraz z wprowadzeniem specjalnej teorii względności czas okazał się wariantem. Czas między dwoma zdarzeniami zależy od prędkości, w jakiej zdarzenie miało miejsce w stosunku do obserwatora. Jest to znane jako rozszerzenie czasu. We współczesnej fizyce czas jest traktowany jako wielkość wariantowa. Jedyną niezmienną wielkością we współczesnej fizyce jest prędkość światła.
Jaka jest różnica między przestrzenią a czasem? • Zarówno przestrzeń, jak i czas są podstawowymi wielkościami w mechanice klasycznej. • Specjalna teoria względności opisuje dylatację czasu w prędkościach relatywistycznych, podczas gdy ogólna teoria względności opisuje krzywiznę czasoprzestrzenną. |