Jawaban:

Dalam fisika , ruang-waktu adalah setiap model matematika yang sekering tiga dimensi ruang dan satu dimensi dari waktu menjadi satu empat dimensi berjenis . Kain ruang-waktu adalah model konseptual yang menggabungkan tiga dimensi ruang dengan dimensi waktu keempat. Diagram ruangwaktu dapat digunakan untuk memvisualisasikan efek relativistik , seperti mengapa pengamat yang berbeda mempersepsikan secara berbeda di mana dan kapan peristiwa terjadi.

Hingga abad ke-20, diasumsikan bahwa geometri tiga dimensi alam semesta (ekspresi spasialnya dalam hal koordinat, jarak, dan arah) tidak bergantung pada waktu satu dimensi. Fisikawan terkenal Albert Einstein membantu mengembangkan gagasan ruang-waktu sebagai bagian dari teori relativitasnya . Sebelum pekerjaan perintisnya, para ilmuwan memiliki dua teori terpisah untuk menjelaskan fenomena fisik: Hukum fisika Isaac Newton menggambarkan gerakan benda-benda besar, sementara model elektromagnetik James Clerk Maxwell menjelaskan sifat-sifat cahaya. Namun, pada tahun 1905, Albert Einstein mendasarkan karyanya pada relativitas khusus pada dua dalil:

Hukum fisika tidak berubah (yaitu, identik) di semua sistem inersia (yaitu, kerangka acuan yang tidak dipercepat)

The kecepatan cahaya dalam vakum adalah sama untuk semua pengamat, terlepas dari gerakan sumber cahaya.

Konsekuensi logis dari menggabungkan dalil-dalil ini adalah penggabungan yang tak terpisahkan dari empat dimensi — yang sampai sekarang dianggap independen — dari ruang dan waktu. Banyak konsekuensi yang berlawanan dengan intuisi muncul: selain tidak bergantung pada gerakan sumber cahaya, kecepatan cahaya adalah konstan terlepas dari kerangka acuan pengukurannya; jarak dan bahkan urutan temporal dari pasangan peristiwa berubah ketika diukur dalam kerangka acuan inersia yang berbeda (ini adalah relativitas simultanitas ); dan aditif linier kecepatan tidak lagi berlaku.

Einstein membingkai teorinya dalam istilah kinematika (studi tentang benda bergerak). Teorinya adalah kemajuan atas teori fenomena elektromagnetik 1904 Lorentz dan teori elektrodinamik Poincaré . Meskipun teori-teori ini memasukkan persamaan yang identik dengan yang diperkenalkan Einstein (yaitu, transformasi Lorentz ), mereka pada dasarnya adalah model ad hoc yang diusulkan untuk menjelaskan hasil berbagai eksperimen — termasuk eksperimen interferometer Michelson-Morley yang terkenal — yang sangat sulit untuk disesuaikan. paradigma yang ada.

Pada tahun 1908, Hermann Minkowski — pernah menjadi salah satu profesor matematika dari Einstein muda di Zürich — mempresentasikan interpretasi geometris relativitas khusus yang menggabungkan waktu dan tiga dimensi spasial ruang menjadi satu kontinum empat dimensi yang sekarang dikenal sebagai ruang Minkowski . Ciri utama dari interpretasi ini adalah definisi formal dari interval ruangwaktu. Meskipun pengukuran jarak dan waktu antara peristiwa berbeda untuk pengukuran yang dilakukan dalam kerangka acuan berbeda, interval ruangwaktu tidak bergantung pada kerangka acuan inersia tempat pengukuran tersebut direkam.

Interpretasi geometris relativitas Minkowski terbukti penting bagi perkembangan Einstein tentang teori relativitas umum tahun 1915 , di mana ia menunjukkan bagaimana kurva massa dan energi mendatar ruangwaktu menjadi berjenis pseudo-Riemannian .

Penjelasan:

Semoga membantu