Uzayzaman

Uzay-zaman bükülmesi Maddenin varlığı, uzayzamanın geometrisini değiştirir Bu bükülmüş geometri yerçekimi olarak tanımlanır Şunu gözardı etmemek gerekir ki, şekildeki beyaz çizgiler uzayın bükülmesini değil, bükülmüş uzayzamana uyarlanmış koordinat sistemini temsil eder Zira düz bir uzayzamanda beyaz çizgiler de doğrusal olurlardı



Uzay-zaman, uzay ile zamanı "uzay-zaman sürekliliği" adı verilen yapıda birleştiren matematik modeli

Öklitçi yaklaşıma göre evren uzayın üç boyutu ve dördüncü boyutu oluşturan zamandan oluşur Fizikçiler, uzay ve zaman kavramlarını tek bir çatı altında birleştirmek yoluyla, karmaşık fizik teorilerini önemli ölçüde basitleştirmeyi ve evrenin işleyişini süpergalaktik (Fiziksel Kozmoloji) ve altatomik (atom altı, bkz Kuantum Fiziği) seviyelerde daha basit ve ortak bir dilde açıklamayı başarmışlardır

Klasik mekanikte, Öklid uzayı kullanımı, uzay-zamanı kendine mal etmek yerine, "zaman"ı gözlemcinin hareket durumundan bağımsız olarak evrensel ve değişmez gibi kabul edip ele alır Göreliliğe dayalı bağlamda ise "zaman", uzayın üç boyutundan ayrı olarak düşünülemez; çünkü bir objenin vektörel hızı, ışığın hızı ve bir de güçlü yerçekimsel alanların gücü ile ilişkilidir Bu yerçekimsel alanlar zamanın ilerleyişini yavaşlatabilir, ve bir o kadar da gözlemcinin hareket durumuna bağımlıdır Bu nedenle de evrensel değildir

Evrensel dediğimiz, bir olgunun evrenin her köşesinde doğru ve değişmez olmasıdır Ancak Albert Einstein'ın kurduğu "Görecelik Kuramı"na göre zaman evrenin her köşesinde aynı değildir ve gözlemciye göre değişir, görecelidir Örneğin, kütle uzay-zamanda eğrilikler yaratır Burada zaman bükülür ve zaman bu eğride bulunan bir gözlemciye göre, dışarıda duran bir başka gözlemciye göre olandan daha yavaş akar İşte burada "zaman" evrensel değildir

Bu bükülmeyi şu şekilde açıklayabiliriz: Düz bir yatak düşünün Bu yatağın üzerine gergin bir çarşaf serin ve hiç kırışıklık olmasın İşte bu dümdüz çarşaf iki boyutla tanımladığımız uzay-zaman düzlemi olsun Şimdi bu düzleme bir gezegeni simgeleyen demir bir bilye koyun Bilye yatağa biraz gömülüp bir göçük yaratarak çarşafı da bükecektir İşte zaman da bu şekilde demir bilye ile simgelediğimiz kütle yardımıyla bükülebilir Kütlenin artışı, bu kütlenin uzay-zaman düzlemini büküşünü arttırır Kütle arttıkça göçük de artar Eğer kütle ölçülemeyecek boyutlarda aşırı büyük olursa uzay-zaman düzlemi ışığı bile hapsedecek kadar göçecektir İşte bu göçük karadelik olarak adlandırılır Eğim çok olduğu için ışık karadelikten girer ama geri çıkmaz Bazı teorilere göre bu içeri giren ışık evrenin başka bir noktasından geri çıkar Bu teorilerde karadelikler dipsiz kuyular değillerdir, iki ucu açık bir boru gibi düşünülebilir