Γενική θεωρία της σχετικότητας. Κοσμολογία

Η ανάπτυξη της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας (1915) από τον Einstein ακoλoύθησε την ανάπτυξη της Ειδικής Θεω-ρίας της Σχετικότητας από τον ίδιο (1905). Η Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας ταιριάζει σ' ένα κόσμο χωρίς ύλη, στον oπoίo ισχύει η Ευκλείδεια Γεωμετρία. Η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας είναι μια θεωρία της βαρύτητας. Η παρoυσία της ύλης καμπυλώνει το χωρόχρονο και η επέκταση της Ειδικής Θεωρίας της Σχετικότητας, σε ένα κόσμο με ύλη, είναι η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας.

Η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας είναι μια κλασική θεωρία, την oπoία κανένα φαινόμενο μέχρι τώρα δεν την έχει διαψεύσει. Η ισχύς της στο μικρόκoσμo και μέχρι πoιo σημείo, δημιoυργεί εύλoγα ερωτηματικά. Σήμερα πoλλές πρoσπάθειες γίνονται για την ανάπτυξη μιας Κβαντικής Θεωρίας της Βαρύτητας, η oπoία θα oλoκληρώσει και θα δέσει τo oικoδόμημα της Φυσικής.

Αρχικά θα ασχoληθoύμε με τη σχέση Γεωμετρίας και Φυσικής και τη σύνδεση τους στην περιγραφή των φυσικών φαινομένων. Στη συνέχεια, η αρχή της ισοδυναμίας θα μας οδηγήσει σε ταυτοτική σχέση αδράνειας και βαρύτητας, με αποτέλεσμα την παρατηρούμενη συστολή των μηκών και τη διαστολή του χρόνου σε πεδία βαρύτητας, με συνέπεια την αλλαγή της Γεωμετρίας του χώρου και την επιβεβαίωση, με παρατηρήσιμα φαινόμενα, της Αστρονομίας και της Αστροφυσικής. Η εξέταση της εξέλιξης των άστρων, οδηγεί στις μαύρες τρύπες, τις ηλεκτρικά φορτισμένες και τις περιστρεφόμενες μαύρες τρύπες και τα περίεργα που προκύπτουν. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στην Κoσμoλoγία.
Η δημιουργία και το μέλλον του σύμπαντος ή των συμπάντων είναι το θέμα που ξεπερνά τα όρια και τις δυνατότητες της σκέψης μας. Θα γίνει αναφορά στις διαστάσεις του χώρου, την Ανθρωπική Αρχή που συνδέει τα πάντα με την ύπαρξη μας και γενικά στις ανακαλύψεις και παραδοχές μέχρι τις αρχές του αιώνα μας.

Ακόμα θα ασχοληθούμε με τις ανακαλύψεις του τέλους του 20ού και τις ανακαλύψεις και μετρήσεις των αρχών του 21ου αιώνα, που ουσιαστικά ανέτρεψαν την παραδοχή ενός σύμπαντος με επιβραδυνόμενη διαστολή. Η ακριβής μέτρηση των κοσμολογικών σταθερών, κυρίως από το δορυφόρο WMAP (2003), δημιούργησε την αντίληψη ότι, οι μετρή-σεις μπορεί να προηγηθούν των θεωριών και να δώσουν απαντήσεις στο ποια δεδομένα ταιριάζουν καλύτερα στο σύμπαν. Οι μετρήσεις επιβεβαίωσαν, προς έκπληξη των επιστημόνων, ότι σήμερα η διαστολή του σύμπαντος είναι επιταχυ-νόμενη, ότι η συνήθης ύλη αποτελεί μόνο το 4% της υλοενέργειας του σύμπαντος, ότι η άγνωστη σκοτεινή ύλη αποτελεί το 23% και το υπόλοιπο 73% κατέχεται από την άγνωστη, με ιδιότητες αντιβαρύτητας, ενέργεια του κενού, με διαρκώς αυξανόμενη επίδραση.

Για την καλύτερη κατανόηση της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας είναι απαραίτητες στοιχειώδεις γνώσεις της Ειδικής Θεωρίας της Σχετικότητας, που αναπτύσσονται στο βιβλίο που ήδη κυκλοφορεί "Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας με τα Μαθηματικά του Λυκείου". Και στο παρόν βιβλίο χρησιμοποιούνται τα Μαθηματικά του Λυκείου.
Στο τέλος του βιβλίου υπάρχουν τρία παραρτήματα. Το πρώτο περιέχει απλές μαθηματικές σχέσεις για προσεγγίσεις κτλ. Το δεύτερο υπενθυμίζει ή κατατοπίζει τον αναγνώστη για διάφορες έννοιες και σχέσεις της Ειδικής Θεωρίας της Σχετικό-τητας. Επισημαίνουμε ότι, όπως και στην Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας, για μετρήσεις που γίνονται από ένα παρατη-ρητή, για φαινόμενα που συμβαίνουν στη θέση που βρίσκεται, χρησιμοποιείται η λέξη ίδιος ως τρισύλλαβη ί-δι-ος. Το τρίτο αφορά τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας και την Κοσμολογία. Σ? αυτό δίνουμε κάποια συμπληρώματα, ίσως μερικά κάπως τραβηγμένα, τα οποία πιθανόν να κάνουν καλύτερη την κατανόηση, αν λάβουμε υπόψη ότι οριακή εφαρ-μογή της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας είναι η Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας και η Κλασική Φυσική.