1KratkaistorijagravitacijeMilutinBlagojevic,Institutzaziku100godinaOpsteTeorijeRelativnosti,Beograd2015SadrzajKorenigravitacijeEinstein-ovateorijagravitacijeLokalnasimetrijaLokalnaPoincare-ovateorijagravitacijeZakljucnenapomeneKratkaistorijagravitacije
OTR100,Beograd201521. Koreni
gravitacijeAntickodobaprveidejeokretanjutelaAristotel
(384322pren.e.):Tezatelapadajubrzenegolaksa.Srednji
veknoveidejeokretanjunaosnovueksperimentalnihpodatakaN.Kopernik,predlozioheliocentricnisistemVasioneT.Brahe,merioputanjeplanetaJ.Kepler,formuisao3zakonakretanjaplanetaGalileoGalilei
(15641642),osnivacmodernenaukeokretanjutelaUveomerenjeprostorai
vremenakaonaucnemetodezikeGlavnadela: Dialogo(1632),Discorsi
(1638)Otkrio:
Zakoninercije,PrinciprelativnostiiPrincipekvivalencije(PE):Svatelaugravitacionompoljutrpeistoubrzanja[Dialogo]
Ali ja... koji sameksperimentizvrsio, moguteuveriti
dadjuletezine100ili 200funti, necestici dotlani pedalj
prekugleteskesamopolafunte, akosebaci
savisineod200kubita.KrivitoranjuPizi?Kratkaistorijagravitacije
OTR100,Beograd20153Novigenije,IsaacNewton,rodjenjeistegodinekadajeGalileoumro(1642).Otkriouniverzalni
zakongravitacije(Principia,1687):F=GmMr2PEvazi,alinemaznacajnoguticajanastrukturuteorije.Trivekakasnije,u
ucenju AlbertaEinstein-a,ovaj Princip dobija sustinski novi
znacaj.Slika1: G.Galilei(15641642) Slika2:
I.Newton(16421726)Kratkaistorijagravitacije OTR100,Beograd201542.
Einstein-ovateorijagravitacije1632,Galilei-evPE(reformulisan):Kretanjetelaugrav.
poljujeistokaoiuubrzanomref.
sistemu.19071915,Einsteinformuliseuopsteni PE:Svakiubrzaniref.
sistemproizvodiefektekojisuistikaoefektinekoggrav.
polja.Geometrijskainterpretacija: Naistinacindelujeizakrivljeni
prostor.TakogeometrijapreuzimaulogugravitacionogpoljaOpstateorijarelativnostiMatematicki
opiszakrivljenegeometrijevecjebiopoznat:
Riemann-ovageometrijaSlika3: B.Riemann(18261866) Slika4:
A.Einstein(18791955)Kratkaistorijagravitacije
OTR100,Beograd20155Einstein-ovejednacinepovezujugeometrijuimateriju:R12gR
geometrija=T
materija(25nov. 1915,Berlin)
.Interpretacija:materijakrivigeometrijuprostor-vremenaslobodnaprobnatelakrecusepotzv.
geodezijskojlinijiEinsteinHilbert? jun1915; 20. nov. 1915; 25nov.
1915Schwarzschild(1915/16):
nasaoprvoresenjeEinstein-ovihj-naKlasicni
testovi:PomeranjeperihelaMerkura(43zavek)SkretanjesvetlostipriprolaskuporedSunca(1.75,prvomerenje1919)Crvenipomak(pomakspektralnihlinijakacrvenomdeluspektra)Vremenskozakasnjenjeradarskogsignalazemlja-mesec-zemlja(240s)Primene:
Kosmologija,crnerupe,GPS(opstisistemzaodredjivanjepolozaja)...Slabosti:
pojavasingularitetainemogucnostkvantizacijeKratkaistorijagravitacije
OTR100,Beograd201563. LokalnasimetrijaGlobalnatransformacija:
svetaskenekogobjektapomerajusenaistinacinLokalnatransformacija:
svakataskapomerasenaposebannacinSlika5: Lokalnarotacija Slika6:
H.Weyl(18851955)Lokalnarotacijadeformise
stap,tonijetransformacijasimetrijeDabi
stapipakostaoprav,moraseprimenitikompenzacionasilaH.Weyl:
(1918,prveidejelokalnoreskaliranje);
1929,elektrodinamika,U(1);YangMills:
1954,lokalneizospinskerotacoje,SU(2);Utiyama:
1956,lokalnaLorenzovasimetrija+nekepretpostavke OTR!Kibble: (1961),
Sciama:
(1962),lokalnaPoincare-ovasimetrijaKratkaistorijagravitacije
OTR100,Beograd201574.
LokalnaPoincare-ovateorijagravitacijePoincare-ovagrupajedobropoznatasimetrijazikeelementarnih
cesticalokalnasimetrija: Lorentz-overotacije
translacijekompenzacinapolja: koneksijaijtetradabijacinepolja:
krivinaRijtorzijaTi LokalnaPoincare-ovaTeorijaGravitacijeLPT
[Kibble1961;Sciama1962]Novageometrija: RiemannCartan-ova;1921/22:
E.Cartan(18691951)uopstio Riemann-ovugeometrijuuvodjenjem
torzijeSlika7: T.Kibble(1932,) Slika8:
D.Sciama(19261999)Kratkaistorijagravitacije
OTR100,Beograd20158a)EinsteinCartan-ova(EC)teorijaJednostavanLPTmodelsadejstvomRkojejeslicnoOTRdejstvu.Dvevrstekompenzacionihpolja
dvejednacinekretanjaKrivina masa: Rmk12mkR=TmkTorzija spin: Tmij
mijMasaispinsuosnovnekarakteristikeelementarnih
cestica.ECteorijajeuskladusamikrostrukturommaterije(masa+spin)Materijabezspina
torzijajenula ECteorijasesvodinaOTRPlaneteisunceneposedujuspin
ECteorijazadovoljanasveklasicnetestoveklasicnitestovi
mikrostrukturamaterijeOTR + ECteorija + +Kratkaistorijagravitacije
OTR100,Beograd20159b)MerenjetorzijeusuncevomsistemuL.Shi(Stanford,1960):
Obrtnaosa
ziroskopauorbitiokoZemljetrpiprecesiju.ProveromprecesijemozesetestiratiOTR.Satelitskieksperimenti:GravityProbeA:1976,1h:55min;GravityProbeB:2004,16meseci(analizapodatakado2011);ziroskop:
kvarcnakugla,r=1cm,momentimpulsaL=4.6103gr
cm2/sec.RezultatimerenjaprecesijeuskladusaOTR!Yasskin,Stoeger(1980):
Jedinoprobnotelosaspinommozedaosetitorziju.GravityProbeB:probnotelobezspina
nemogucadetekcijatorzijeKakonapravitiprobnotelosaspinom(polarizacijom)?Dabipolarizacijabiladovoljnovelika(
L),masatrebadabudeoko850tona!Podicitakvumasuuzemljinuorbitujeiznadmogucnostisavremenetehnologije.Kratkaistorijagravitacije
OTR100,Beograd201510c)Torzijai tamnaenergijaUkosmologijisuvecagrav.
polja
realnijamogucnostzadetekcijutorzijeShie,Nester,Yo(2008):Ubrzano
sirenjeSvemira(1998)obicnoseobjasnjavauzpomoctamneenergijeAlternativa:
LPTsaskalarnimmodomtorzije(JP=0+)sirenjeSvemirasaoscilacijama(brze/sporije)SirenjeSvemiraseusrednjemusporava,aliuzpogodanizborparametaraubrzano
sirenjeusadasnjemperiodu!Pretpostavkaofantomskojtamnojenergijivisenijepotrebna!Kratkaistorijagravitacije
OTR100,Beograd201511ZakljucnenapomeneUovomkratkompregleduistorijegravitacije,uocavajusudvekljucneideje:Principekvivalencije[Galileo1632,Einstein1907]
OTRPrinciplokalnesimetrije[Weyl1929,YangiMills1954,Utiyama1956,Kibble,Sciama1961/62]
LPT...Kratkaistorijagravitacije
OTR100,Beograd201511ZakljucnenapomeneUovomkratkompregleduistorijegravitacije,uocavajusudvekljucneideje:Principekvivalencije[Galileo1632,Einstein1907]
OTRPrinciplokalnesimetrije[Weyl1929,YangiMills1954,Utiyama1956,Kibble,Sciama1961/62]
LPT...UobaslucajanalazimodapostojiGeometrijskainterpretacijagravitacijeKratkaistorijagravitacije
OTR100,Beograd201511ZakljucnenapomeneUovomkratkompregleduistorijegravitacije,uocavajusudvekljucneideje:Principekvivalencije[Galileo1632,Einstein1907]
OTRPrinciplokalnesimetrije[Weyl1929,YangiMills1954,Utiyama1956,Kibble,Sciama1961/62]
LPT...UobaslucajanalazimodapostojiGeometrijskainterpretacijagravitacijePricaogravitacijijosnijezavrsena...PrirodaneotkrivasvojetajneodjednomisvimaSeneca,Naturalesquaestiones,65A.D.Kratkaistorijagravitacije
OTR100,Beograd2015
