Avaruus vs aika
Avaruus ja aika ovat kaksi keskeisimpiä käsitteitä, joista keskustellaan eri aloilla. Avaruuden käsite on yksi intuitiivisimmista käsitteistä, ja sitä on erittäin vaikea määritellä. Ajan käsite on myös intuitiivinen käsite ja sitä on vaikea määritellä. Avaruus ja aika ovat kaksi perusulottuvuutta newtonilaisessa mekaniikassa ja muussa klassisessa mekaniikassa. Avaruuden ja ajan käsitteiden erittäin hyvä ymmärrys on elintärkeää, jotta voit menestyä sellaisilla aloilla kuin klassinen mekaniikka, suhteellisuusteoria, kvanttimekaniikka ja jopa filosofia. Tässä artikkelissa aiomme keskustella mitä tila ja aika ovat, niiden mahdollisia määritelmiä, tilan ja ajan sovelluksia, yhtäläisyyksiä ja lopuksi tilan ja ajan eroa.
Space
Avaruus voidaan tunnistaa kolmiulotteiseksi rajattomaksi laajuudeksi, jossa tapahtumat tapahtuvat ja esineitä sijoitetaan. Yksinkertaisemmin sanottuna kaikki, mitä tiedämme, tapahtuu avaruudessa. Koordinaattijärjestelmät määritellään mittaamaan tilaa ja kvantifioimaan avaruudessa tapahtuvia tapahtumia. Yleisimmät näistä koordinaattijärjestelmistä ovat karteesinen koordinaattijärjestelmä, tasonapakoordinaattijärjestelmä, pallomainen napakoordinaattijärjestelmä ja sylinterimäinen napakoordinaatisto. Avaruuden oletettiin olevan kiinteä määrä klassisen mekaniikan tutkimuksessa. Klassisessa mekaniikassa sekä tila että aika olivat riippumattomia tapahtumista. Yleisen suhteellisuusteorian nousun myötä osoitettiin, että avaruus ei todellakaan ole kiinteä suure. Avaruus – aika on "käyrä" riippuen siinä tapahtuvista tapahtumista. Tällä aika-avaruus- supistumiskonseptilla havaitaan sellaisia ilmiöitä kuin pituussupistuminen ja aikadilataatio. Näitä ilmiöitä ei voida selittää kiinteän tilan teorialla.
Aika
Aika voidaan tunnistaa kahden tapahtuman väliseksi ajaksi. Ajan käsite ei ole määriteltävissä. Aika, tila ja massa muodostavat klassisen mekaniikan kolme perusulottuvuutta. Näitä merkitään [T], [L] ja [M] vastaavasti. Klassisen mekaniikan alalla ajan oletettiin olevan muuttumaton sisältö. Tämä käsite tarkoittaa, että aika ei muutu suhteessa muihin ilmiöihin. Erikoissuhteellisuusteorian käyttöönoton myötä aika kuitenkin osoittautui muunnelmaksi. Kahden tapahtuman välinen aika riippuu tapahtuman nopeudesta havaitsijaan nähden. Tätä kutsutaan aikadilataatioksi. Modernissa fysiikassa aika otetaan muunnelmasuureena. Ainoa invariantti nykyfysiikassa on valon nopeus.
Mitä eroa on avaruudella ja ajalla?
• Sekä tila että aika ovat perussuureita klassisessa mekaniikassa.
• Erityinen suhteellisuusteoria kuvaa aikadilataatiota relativistisilla nopeuksilla, kun taas yleinen suhteellisuusteoria kuvaa tilaa – aikakaarevuutta.
