Einstein über 100 Jahre der allgemeinen Relativitätstheorie zu feiern

In Science Köpfen präsentiert eine fortlaufende Reihe von Gast-Kolumnisten und persönliche Perspektiven präsentiert von Wissenschaftler, Ingenieure und Mathematiker in der Wissenschafts-Community präsentiert einige der interessantesten Ideen in der Wissenschaft heute.

(ISM)--Albert Einstein ist wahrscheinlich das bekannteste wissenschaftliche Genie. Seine kreativen Fähigkeiten erlaubte es ihm, neue Physik im Traum und wissenschaftliche Revolutionen, einschließlich sein Meisterwerk, die allgemeine Relativitätstheorie zu erstellen. Während Menschen auf der ganzen Welt sofort Einsteins Bild erkennen, haben viele in der Öffentlichkeit noch nicht Gelegenheit, einige erstaunliche Details und erstaunliche Auswirkungen seiner monumentalsten Entdeckung zu lernen hatte.

Heute beginnt ein Fenster der Gelegenheit zu öffnen für diejenigen von uns in der Gemeinschaft der Physik Einsteins Vision der Öffentlichkeit kommunizieren wollen. Zwei Jahren, im Jahr 2015 markieren wir den 100. Jahrestag des Jahres, die Einstein die allgemeine Relativitätstheorie entdeckt. Die feiert Einstein-Veranstaltung, im Vorgriff auf den hundertsten ins Leben gerufen erzählt die Geschichte von Einstein in die Welt und teilt die Begeisterung von Einsteins Theorie. Um das Projekt zu organisieren, arbeiten wir mit Künstlern, Musikern, Komponisten, Wissenschaftler, Tänzer, Filmemacher, Historiker, Architekten und Pädagogen an einer Reihe von miteinander verbundenen Ereignissen entwickelt, um die breite Öffentlichkeit. Einstein feiert im Jahr 2013 mit einer Reihe von kostenlosen öffentlichen Veranstaltungen in Bozeman, Mont., aber jeder in der Welt beginnt – auch Sie – feiern können.

Allgemeine Relativitätstheorie ist die vorherrschende, moderne Theorie der Schwerkraft. Es beschreibt die Bewegung aller großen Objekte, einschließlich Sterne, Planeten und Galaxien. Sir Isaac Newton beschrieben Schwerkraft als sofortige und unsichtbare Kraft zwischen zwei Objekten. Seine Gesetze der Bewegung und Universal Gravitation sind heute noch relevant, da Objekte noch diese Gesetze etwa in alltäglichen menschlichen Erfahrung zu gehorchen. Aber die Newtonschen Gesetze sind ungenau, wenn beschreibt die Schwerkraft durch sehr massereiche Objekte, wie schwarze Löcher und Neutronensterne erzeugt.

Einstein entwickelte eine völlig neue Beschreibung der Schwerkraft. Zunächst erkannte er, dass Objekte im Universum in drei Dimensionen des Raumes und der Zeit existieren. Er Verband dann diese in eine vierdimensionale Raumzeit. Die Bewegung eines Objekts im Laufe seiner gesamten Geschichte im Universum könnte dann vollständig von seiner Flugbahn in Raumzeit beschrieben werden. Eine vierdimensionale Raumzeit ist eine Herausforderung für uns alle zu, so vorstellen, diese Erklärung weiter, wir vereinfachen Raumzeit als flache Leinwand auf denen alle liegt Materie.

Genauso wie eine Bowlingkugel eine Leinwand Dellen, beugt einer massiven Objekt wie z. B. die Sonne deutlich Raumzeit im Sonnensystem. Wie Einstein, relativ kleine Objekte wie Planeten und Kometen zeigte, wird Bewegung in der gekrümmten Raumzeit eine viel massivere Objekts, wie die Sonne in geschwungene Pfade, anstelle von geraden Linien unterwegs abgelenkt werden. Dies ist nicht durch eine unsichtbare Kraft, die die kleinen Objekte gegenüber dem massiven, zieht aber weil letzteres den Stoff der Raumzeit Krümmung ist auf denen die kleinen Objekte bewegen müssen. In diesem Sinne erzählt Masse Raumzeit wie biegen und Raumzeit sagt Masse wie man sich bewegt.

In einem berühmten Gedankenexperiment stellte Einstein eine Person in einem fensterlosen Aufzug an der Erdoberfläche und einer anderen Person in einem ähnlichen Aufzug aber im Raum, weit von der Erde und mit der gleichen Rate wie die durch die Erdanziehungskraft beschleunigt. Wir alle erleben Beschleunigung auf Aufzüge; Wir fühlen uns den Boden nach oben auf unseren Füßen zu betätigen, wenn Aufzug beginnt, nach oben verschieben. Einstein erkannte, dass es kein Experiment, die entweder Person, zur Unterscheidung zwischen Gravity es ziehen und diese Art von Beschleunigung handeln könnte, und also kein grundlegender Unterschied existiert. Er förderte daher die Gleichwertigkeit der Schwerkraft und Beschleunigung auf eine allgemeine Grundsatz, dass Schwerkraft hatten zu gehorchen.

Zufällig, im Vorfeld des hundertsten Jahrestag der Entdeckung der allgemeinen Relativitätstheorie Physiker sind am Rande des direkt bestätigen Einsteins letzte ungeprüfte Prognose in dieser Theorie: jede beschleunigende Masse erzeugt Gravitationswellen, Wellen im Gefüge der Raumzeit. In Einsteins Theorie würde diese Wellen mit der Geschwindigkeit von Licht, im wesentlichen ungestört und tragen wertvolle Informationen über die Himmelsobjekte Reisen, die sie erstellt.

Astrophysiker haben bereits indirekte Beweise für die Existenz von Gravitationswellen. Im Jahr 1993 Russell Hulse und Joseph Taylor erhielten den Nobelpreis in Physik für eine indirekte Erkennung durch ihre Beobachtungen einer binären Pulsar, zweier Neutronensterne umeinander, gehen und emittieren elektromagnetische Wellen genau zeitlich. Sie beobachteten, dass die Binärdatei Umlaufbahn Gravitationsenergie in genau der Höhe von Einstein vorhergesagten verlor, wenn Gravitationswellen Energie weg von dem Binärsystem trugen.

Aber der direkte Nachweis von Gravitationswellen ist eine andere Geschichte. Ein solches Experiment ist unglaublich schwer, weil diese schwer fassbare Gravitationswellen sehr vorausgesagt sind schwach--zu klein für alle aber die meisten kürzlich entwickelten Instrumente zu erkennen--auch für die stärksten Wellen erzeugt bei den Kollisionen der massereichsten Objekte im Universum. Die Präzision dieser Detektoren entspricht Messen von Entfernungen, so klein wie ein Tausendstel die Größe eines Protons.

Befindet sich in Hanford, Washington, und Livingston, Louisiana, sollen die Advanced LIGO Twin Einrichtungen--zusammen mit einem weltweiten Netzwerk von Detektoren--die erste direkte Erkennung in den kommenden Jahren treffen daher läutet eine neue Ära der Astrophysik. Wenn alles läuft wie erwartet, ermöglicht diese neue Gravitations-Welle Beobachtungen Forscher um direkt die Fusion zweier Schwarzer Löcher und der Kollisionen von Neutronensternen zu erkennen.

Feiert Einstein ist bestrebt, alle diese Schönheit und Aufregung für die breite Öffentlichkeit kommunizieren durch Schließung der Lücke zwischen den Wissenschaften und der Künste in seiner Gestaltung und Endprodukte. Diese Veranstaltung ist eine wahrhaft kooperative und interdisziplinäre Anstrengung zwischen den Dienststellen der Physik, Geschichte, Kommunikation, Musik, Film, Fotografie, Kunst und Architektur an der Montana State University, der Princeton University und der UCLA. Diese vielen verschiedenen Bereichen, die alle nutzen Sie Kreativität, um neue Ideen zu erfinden, die unser Verständnis von der Welt zu vertiefen. Einstein Kultfigur, den hundertsten Jahrestag der Entdeckung der seine wichtigste Theorie und die bevorstehende direkte Nachweis der seine endgültige Vorhersage produzieren eine perfekte Thema für Einstein feiert.

Einstein feiert umfasst mehrere Veranstaltungen: eine öffentliche Vortragsreihe von weltweit renommierten Wissenschaftlern, einschließlich der University of Maryland Jim Gates, Empfänger der National Medal of Science und Mitglied des Präsidenten Science Advisory Panel und David Kaiser, ein Bestseller-Autor und Leiter des das MIT Program in Wissenschaft, Technologie und Gesellschaft; Feiern Einstein in den Schulen, eine Sammlung von k-12 Unterricht und Aktivitäten; die schwarz (W) Loch Kunstinstallation, mit Visualisierungen und Sounds eines kleinen schwarzen Lochs gewaltsam in eine supermassive geraten; und die schreien Across Time live-Multimedia-Theater-Show, die eine Tanz-Unternehmensleistung illustriert einen Vortrag über allgemeine Relativitätstheorie, einem live-Orchester, spielt eine originelle Komposition inspiriert von Gravitationswellen und eine original-Film mit numerischen Simulationen des Schwarzen Lochs Kollisionen feature wird.

Fast weiterhin 100 Jahre nach seinem Meisterwerk Einstein inspirieren Generationen von Wissenschaftlern, Philosophen und Künstler, wie sie sich bemühen, die großen Fragen über unseren Platz im Kosmos zu beantworten. Einstein feiert stützt sich auf die Kraft von Einstein und seine Ideen zu erzählen die spannende Geschichte der Astrophysik Gravitations-Welle durch die Kunst, um innovative Physik an die Öffentlichkeit, um jüngeren Generationen zu wagen, Exploration, zu wagen, die gewaltigsten Quest einmal mitmachen träumen inspirieren: um die Geheimnisse des Universums.

Feiert Einstein ist eine Idee, die National und international repliziert werden. Nach den Ereignissen in Bozeman abschließen, die im April 2013 unsere Website Video, Skripts, Noten und anderes Material von den Festlichkeiten enthalten wird. Andere Orte und Personen – auch Sie – können diese Ressourcen verwenden, um Ihre eigenen Veranstaltungen. Feiert Einstein stellt ein mögliches Modell, nicht nur für die allgemeine Relativitätstheorie Reichweite, sondern auch für zukünftige wissenschaftliche Meilensteine in einem wirklich kooperative und interdisziplinäre Mode, um die ultimative menschliche Potenzial durch Kunst und Wissenschaft zu feiern gedenken.

Joey Shapiro Schlüssel, Mitorganisator des feiert Einstein ist ein Bildung-Spezialist bei der Montana-Space-Grant-Konsortium. Physik promoviert im Mittelpunkt von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie. Sie reiste in Montana, Präsentationen über Schwerkraft-Welle Astrophysik, sowohl als ein Physik-Student und ein NASA Student Ambassador zu geben.

Nicolas Yunes, Projekt Veranstalter feiert Einstein ist ein Assistant Professor für Physik an der Montana State University in Bozeman und Mitglied des Landesvorstands der NSF aktuelle Gruppe in Gravitation. Er ist international, mit über 80 Publikationen über allgemeine Relativitätstheorie, schwarze Löcher und Gravitationswellen bekannt. Er erhielt mehrere Auszeichnungen, darunter den Jürgen Ehlers These Preis der internationalen Gesellschaft der allgemeinen Relativitätstheorie und Gravitation und NASA Einstein Fellowship.

Die Autoren möchten die Sponsoren danken feiert Einstein Veranstaltungen möglich gemacht haben.

In Science Köpfen wird unterstützt durch das American Institute of Physics.