ニュートンの重力:
* 力: 重力は、質量のある2つのオブジェクト間の引力の力です。
* 距離: 重力は、オブジェクト間の距離の正方形とともに弱くなります。
* 質量: オブジェクトが大きいほど、重力が強くなります。
アインシュタインの重力:
* 曲率: 重力は力ではなく、時空の曲率の結果です。伸びたシートを想像してみてください。 シートの上に置かれた重いボールがディップを作成し、この曲率のために小さなボールがそれに向かって転がります。 質量は時空を同じようにゆがめます。
* 時空: 空間と時間は別々のエンティティではなく、時空と呼ばれる統一された連続体です。
* 動き: オブジェクトは、この湾曲した時空を通して最短経路(測地線)に沿って移動します。これは私たちにとって重力として現れます。
ここに簡単なアナロジーがあります:
トランポリンに置かれたボウリングボールを想像してみてください。ボウリングボールはトランポリンの生地にディップを作成し、トランポリンを横切って大理石を転がすと、生地のディップに続いてボウリングボールの周りを曲がります。これは、時空の反りのために、星や惑星のような巨大なオブジェクトにオブジェクトがどのように惹かれるかに似ています。
重要な違い:
* 自然: ニュートンは重力を力と見なし、アインシュタインはそれを時空幾何学の結果として説明した。
* 動き: ニュートンの重力は加速を引き起こす力ですが、アインシュタインの重力は、湾曲した時空で測地線に沿って移動するオブジェクトの結果です。
* 時間: アインシュタインの理論は、ニュートンの理論には存在しない時間の拡張とその他の相対論的効果を説明しています。
アインシュタインの理論は、次のような幅広い現象を説明することに非常に成功しています。
*巨大なオブジェクトの周りの光の曲げ(重力レンズ)。
*水銀の軌道の歳差運動。
*宇宙の拡大。
*ブラックホールの形成。
アインシュタインの理論は重要な進歩ですが、まだ解決されていない問題がまだあることに注意することが重要です。たとえば、一般的な相対性と量子力学を組み合わせることは依然として課題です。
要約: アインシュタインの重力理論は、重力の理解に革命をもたらし、それを力から時空の湾曲の結果に移動させました。このパラダイムシフトは、宇宙とその謎をより深く理解することにつながりました。