מה אמר המדען איינשטיין על מרחב-זמן?

(דן טרי) - פיזיקה מודרנית מוכיחה שמרחב וזמן אינם ניתנים להפרדה בקלות, אלא שזורים יחד ל"מארג" של מרחב-זמן.

במשך זמן רב, בני האדם דמיינו את החלל כריק אינסופי ושקט שבו גופים שמימיים באים והולכים. הזמן נתפס כזרימה ברורה ויציבה, שלוקחת אותנו מהעבר אל העתיד.

עם זאת, הפיזיקה המודרנית הפכה את התפיסה הזו, והדגימה כי מרחב וזמן אינם ניתנים להפרדה אך מתמזגים לישות אחת: מרחב-זמן.

תורת היחסות הפרטית של אלברט איינשטיין הראתה שמרחב-זמן אינו רק רקע פסיבי, אלא מבנה דינמי המעצב את היקום ואת האופן שבו עצמים נעים.

זהו החוט הבלתי נראה שמחזיק את הכל יחד, ומנחה את האירועים כפי שהם מתרחשים. ללא מרחב-זמן, המושגים של מקום וזמן יהיו חסרי משמעות.

עצמים גדולים מעוותים את מרחב הזמן

כדי להמחיש את הקשר בין מרחב לזמן, דמיינו שני אנשים: אחד נשאר על כדור הארץ והשני נוסע בחללית במהירות קרובה למהירות האור.

כאשר ייפגשו שוב, שעוני האנשים בחללית יציגו שחלף פחות זמן מאשר שעוני האנשים על פני כדור הארץ. תופעה זו, המכונה התרחבות זמן, מרמזת על כך שמרחב וזמן חייבים לעבוד יחד כחלק מאותו מארג.

זוהי גם הסיבה לכך שאסטרונאוטים בתחנת החלל הבינלאומית מזדקנים מעט לאט יותר מאנשים על פני כדור הארץ.

איינשטיין גם הראה שלעצמים מסיביים כמו כוכבי לכת וכוכבים יש את היכולת לעוות את המרחב-זמן, ובכך להשפיע על תנועתם של עצמים מסביב. עיוות זה הוא שמסביר את כוח הכבידה.

כדור הארץ אינו סובב סביב השמש משום שהוא "קשור" בחוט בלתי נראה, אלא משום שהוא נע לאורך מרחב-זמן המעוקם על ידי השמש.

דמיינו יריעת בד מתוחה. אם תניחו עליה כדור גדול, הוא יגרום לשקע במשטח. אם תגלגלו כדור קטן יותר, הוא יסובב פנימה בספירלה, ועוקב אחר עיקול הבד. גופים שמימיים ביקום מושפעים באופן דומה ממרחב-זמן מעוקל.

בכך שהדגים את הקשר בין מרחב לזמן, ואת העובדה שכוח המשיכה הוא הגיאומטריה של איחוד זה, איינשטיין שינה לחלוטין את האופן שבו אנו מבינים את היקום.

הוא טען שמרחב-זמן אינו יחידת מידה פסיבית אלא אלמנט אקטיבי בסיפור היקום.

מארג המציאות

מרחב-זמן אינו רק השערה מדעית , אלא עצם המרקם של המציאות. כל אירוע, מתנועת כוכבי הלכת ועד תקתוק השעון, מתרחש במרחב-זמן.

איננו יכולים לציין מרחב מסוים מבלי להתחשב בזמן, ולהיפך. הם בלתי נפרדים, ויחד הם מגדירים את שלב הקיום.

הפיזיקה המודרנית בנויה על הבנה זו. תורת היחסות, שזירה קוונטית, קוסמולוגיה ורבות מהטכנולוגיות המעצבות את חיי היומיום שלנו תלויות במרחב-זמן. הוא מספק את המסגרת שבתוכה פועלים חוקי הטבע, ומעצבים את ה"היכן" וה"מתי" של המציאות.

השפעות המרחב-זמן אינן רק תיאורטיות. חורים שחורים מסיביים, בצפיפותם הצפופה, מעוותים את המרחב-זמן במידה כזו שאפילו אור לא יכול להימלט.

בקנה מידה קטן יותר, מערכת המיקום הגלובלית שלנו (GPS) תלויה גם היא במרחב-זמן כדי לתפקד כראוי. לווייני GPS המקיפים את כדור הארץ נעים במהירויות שונות ממכשירים על הקרקע עקב התרחבות זמן הנגרמת על ידי כוח הכבידה.

ללא תיקון לשינויים אלה, מיקום ה-GPS היה שגוי בכמה קילומטרים ביום. מרחב-זמן מעצב בשקט את האופן שבו אנו נעים, מתקשרים ומקיימים אינטראקציה עם העולם בחיי היומיום שלנו.

מקור: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/nha-bac-hoc-einstein-noi-gi-ve-khong-thoi-gian-20250922090326350.htm