Materia curbează spaţiu-timpul, iar spaţiu-timpul curbat „dictează” mişcarea materiei în univers. Credit: LIGO/T. Pyle
Într-o expunere din 5 mai 1920 la Universitatea Leiden, Albert Einstein a vorbit despre necesitatea existenței „eterului”, ca parte esențială a noii sale teorii care a schimbat fundamental înțelegerea universului - teoria generală a relativității (care este teoria curentă a gravitației).
Cu siguranță un astfel de lucru, la prima vedere, pare bizar, căci nu trecuseră prea multe decenii de când doi fizicieni, Michelson și Morley, arătaseră, în 1887, că eternul nu există!
Explicația este relativ simplă: eterul lui Einstein nu este eterul de care vorbeau fizicienii înainte de faimosul experiment. În secolele al XVII-lea și al XVIII-lea, eterul a fost invocat pentru a explica propagarea luminii și a undelor electromagnetice. Se credea că, deoarece undele sonore se propagă prin aer, lumina trebuia să se deplaseze printr-un mediu invizibil care umplea tot spațiul, numit eter luminifer. Acest eter luminifer a fost invalidat de fizicienii amintiți.
Și atunci? Despre ce eter vorbea Einstein?
Dacă o să citiți textul cuvântării lui Einstein, o să vedeți că acesta trece rapid prin istoria fizicii relevantă temei discuției. Vorbește despre evoluția fizicii și necesitatea reintroducerii de „eter”, dar într-o formă complet transformată. Eterul lui Einstein nu este eterul luminifer!
Einstein reintroduce conceptul de eter pentru că nu poate lăsa spațiul fără proprietăți anume în diverse puncte în univers. Teoria generală a relativității are nevoie de un astfel de spațiu.
Deși spațiul ne pare identic în orice punct, el nu este. Spațiul pe care-l ocupi în acest moment, citind acest articol, are alte proprietăți decât spațiul ocupat de un astronaut pe Stația Spațială Internațională.
Materia distorsionează structura spațiu-timpului. Terra, de pildă, distorsionează spațiul din proximitatea sa, spațiu în care ne aflăm noi oamenii. Spațiul dintr-un câmp gravitațional puternic are proprietăți diferite de spațiul dintre două galaxii depărtate, unde influența gravitațională este minimă.
Gravitația determină, așadar, proprietățile spațiului. Acestea sunt durabile, atâta vreme cât nu apar modificări în mărimea masei (prin comasarea cu o altă masă, de exemplu, ca urmare a unei coliziuni cosmice).
Cunoscând proprietățile spațiului, poți prezice, de exemplu, comportamentul ceasurilor (sau cât de repede trece timpul, în alte cuvinte).
În cuvintele lui Einstein: „calitățile metrice ale continuului spațiu-temporal diferă în mediul diverselor puncte ale spațiu-timpului și sunt condiționate în parte de materia din afara zonei aflate în atenție”. „Spațiul gol nu este nici omogen, nici izotropic”. Starea eterului lui Einstein „este determinată de conexiunile cu materia și starea eterului din vecinătate”.
Deși nu poți observa aceste proprietăți specifice ale spațiului cu ochiul liber, intensitatea câmpului gravitațional poate fi identificată cu instrumente dedicate precum gravimetrul.
Și atunci de ce nu se vorbește astăzi de eter?
Într-adevăr, nu mai vorbește nimeni astăzi de eterul lui Einstein. Dar asta nu înseamnă că a dispărut.
Cel mai probabil răspunsul este simplu: conceptul de „eter” este problematic prin legătura sa cu „eterul luminifer”; prin urmare s-a renunțat la el.
În fapt, după câte se pare, Einstein este printre primii care au renunțat la el. De ce? Pentru că nu este necesar. Termenul, nu ideea în sine. Ce vreau să spun este că, în fapt, s-a renunțat la utilizarea termenului „eter”, dar ideile despre proprietățile spațiului au rămas valide și astăzi ca și la momentul cuvântării din 5 mai 1920.
→ Citește și: Ce este spațiu-timpul?
