Ruum vs aeg
Ruum ja aeg on kaks kõige olulisemat mõistet, mida erinevates valdkondades arutatakse. Ruumi mõiste on üks intuitiivsemaid mõisteid ja seda on väga raske määratleda. Aja mõiste on samuti intuitiivne mõiste ja seda on raske määratleda. Ruum ja aeg on Newtoni mehaanikas ja muus klassikalises mehaanikas kaks põhimõõdet. Tähtis on väga hea arusaam ruumi ja aja mõistetest, et olla silmapaistev sellistes valdkondades nagu klassikaline mehaanika, relatiivsusteooria, kvantmehaanika ja isegi filosoofia. Selles artiklis käsitleme seda, mis on ruum ja aeg, nende võimalike definitsioonide, ruumi ja aja rakenduste, sarnasuste ja lõpuks ruumi ja aja erinevuste üle.
Tühik
Ruumi võib identifitseerida kui kolmemõõtmelist piiritut ulatust, milles sündmused toimuvad ja objektid paigutatakse. Lihtsam alt öeldes toimub kõik, mida me teame, kosmoses. Koordinaatide süsteemid on määratletud ruumi mõõtmiseks ja ruumis toimuvate sündmuste kvantifitseerimiseks. Kõige levinumad neist koordinaatsüsteemidest on Descartes'i koordinaatsüsteem, tasapinnaline polaarkoordinaatide süsteem, sfääriline polaarkoordinaatide süsteem ja silindriline polaarkoordinaatide süsteem. Klassikalise mehaanika uurimisel eeldati, et ruum on fikseeritud suurus. Klassikalises mehaanikas olid nii ruum kui aeg aset leidnud sündmustest sõltumatud. Üldrelatiivsusteooria tõusuga näidati, et ruum ei ole tõepoolest kindel suurus. Ruum – aeg on “kõver” olenev alt selles toimuvatest sündmustest. Selle ruumi-aja kokkutõmbumise kontseptsiooniga jälgitakse selliseid nähtusi nagu pikkuse kokkutõmbumine ja aja dilatatsioon. Need nähtused ei ole fikseeritud ruumi teooriaga seletatavad.
Aeg
Aega saab määratleda kui kahe sündmuse vahel kuluvat kestust. Aja mõiste ei ole defineeritav. Aeg koos ruumi ja massiga moodustavad klassikalise mehaanika kolm põhimõõdet. Neid tähistatakse vastav alt [T], [L] ja [M]. Klassikalise mehaanika vallas eeldati, et aeg on muutumatu sisu. See mõiste tähendab, et aeg ei muutu ühegi teise nähtuse suhtes. Erirelatiivsusteooria kasutuselevõtuga osutus aga aeg variandiks. Kahe sündmuse vaheline aeg sõltub sündmuse toimumise kiirusest vaatleja suhtes. Seda tuntakse aja dilatatsioonina. Kaasaegses füüsikas võetakse aega teisendsuurusena. Ainus muutumatu suurus kaasaegses füüsikas on valguse kiirus.
Mis vahe on ruumil ja ajal?
• Nii ruum kui aeg on klassikalise mehaanika põhisuurused.
• Erirelatiivsusteooria kirjeldab aja dilatatsiooni relativistlikel kiirustel, üldrelatiivsusteooria aga ruumi – ajakõverust.
