Przestrzeń a czas
Przestrzeń i czas to dwa najbardziej podstawowe pojęcia omawiane w różnych dziedzinach. Pojęcie przestrzeni jest jednym z najbardziej intuicyjnych pojęć i jest bardzo trudne do zdefiniowania. Pojęcie czasu jest również pojęciem intuicyjnym i trudnym do zdefiniowania. Przestrzeń i czas to dwa podstawowe wymiary mechaniki Newtona i innych mechaniki klasycznej. Bardzo ważne jest bardzo dobre zrozumienie pojęć 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 można zidentyfikować jako trójwymiarowy, nieograniczony zakres, w którym zachodzą zdarzenia, a obiekty są umieszczane. Mówiąc prościej, wszystko, co wiemy, dzieje się w przestrzeni. Układy współrzędnych są definiowane do pomiaru przestrzeni i ilościowego określania zdarzeń zachodzących w przestrzeni. Najpopularniejsze z tych układów współrzędnych to kartezjański układ współrzędnych, płaski układ współrzędnych biegunowych, sferyczny układ współrzędnych biegunowych i cylindryczny układ współrzędnych biegunowych. W badaniach mechaniki klasycznej założono, że przestrzeń jest wielkością stałą. W mechanice klasycznej zarówno przestrzeń, jak i czas były niezależne od zachodzących wydarzeń. Wraz z powstaniem ogólnej teorii względności wykazano, że przestrzeń rzeczywiście nie jest wielkością stałą. Przestrzeń – czas jest „zakrzywiony” w zależności od wydarzeń w nim zachodzących. Dzięki tej koncepcji skrócenia przestrzeni i czasu obserwuje się takie zjawiska, jak skrócenie długości i dylatacja czasu. Zjawisk tych nie da się wyjaśnić teorią stałej przestrzeni.
Czas
Czas można określić jako czas trwania między dwoma zdarzeniami. Pojęcie czasu nie jest definiowalne. Czas wraz z przestrzenią i masą tworzą trzy podstawowe wymiary w mechanice klasycznej. Są one oznaczone odpowiednio przez [T], [L] i [M]. W dziedzinie mechaniki klasycznej przyjęto, że czas jest treścią niezmienną. Ta koncepcja oznacza, że czas nie zmienia się w stosunku do innych zjawisk. Jednak wraz z wprowadzeniem szczególnej teorii względności czas okazał się wariantem. Czas pomiędzy dwoma zdarzeniami zależy od prędkości, z jaką zdarzenie miało miejsce względem obserwatora. Nazywa się to dylatacją czasu. We współczesnej fizyce czas jest wielkością wariantową. 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 przestrzenno-czasową.
