Che cos'è lo spazio curvo?
Qualsiasi spazio che non è completamente piatto è chiamato spazio curvo. La superficie di una sfera è spazio curvo, così come la superficie di una sella. Una sfera è un esempio di curvatura positiva, il che significa che se un triangolo è realizzato con linee rette nello spazio curvo, gli angoli si sommeranno a più dei normali 180 gradi. Una sella è un esempio di spaziatura curva negativa. La gravità è causata dalla curvatura dello spazio - lo spazio curva la massa, che forza gli oggetti a riunirsi.
Il teorema di Pitagora viene spesso utilizzato per verificare se lo spazio è piatto o curvo. Questa formula matematica utilizza la lunghezza di ciascun lato di un triangolo anziché gli angoli. Se le lunghezze corrispondono a ciò che afferma il teorema, il triangolo si trova nello spazio piatto. Se le lunghezze non corrispondono esattamente al teorema, il triangolo si trova nello spazio curvo. Gli angoli sono difficili da misurare su lunghe distanze, ma misurare i lati, o il perimetro, di un triangolo può visualizzare facilmente la natura dello spazio.
La geometria euclidea è lo studio delle forme nello spazio piatto. Si basa su un elenco di informazioni di base, chiamato assiomi, e dimostra molti concetti matematici come il Teorema di Pitagora. Gli assiomi sono spesso confutati, nel senso che si mostrano che non sono sempre veri, nello spazio curvo o in geometria non euclidea. Tutti i triangoli hanno 180 gradi nella geometria euclidea, che è facile confutare nello spazio curvo misurando ogni angolo con un goniometro.
Lo spazio curvo gioca un ruolo importante nell'astronomia moderna. La gravità è considerata lo spazio curvo che circonda un grande corpo che provoca l'orbita o la collisione di oggetti più piccoli con il grande corpo. Ciò non fu scoperto fino a quando Einstein non pubblicò la sua Teoria della relatività generale che per prima descrisse la gravità come spazio curvo. Prima di questo, gli astronomi calcolavano le orbite in modo impreciso perché lo spazio veniva trattato come una forma euclidea tridimensionale. Gli astronomi moderni possono calcolare e prevedere molto di più con lo spazio non euclideo, come i buchi neri e come si muovono le galassie.
Perfino il padre della fisica, Isaac Newton, usava la geometria euclidea. È stato l'unico modo di studiare forme per oltre 2000 anni. Quindi, alla fine del XIX secolo, l'assioma che le linee parallele non attraversano mai fu smentito da Janos Bolyai. Einstein era in grado di comprendere la geometria non euclidea e come poteva essere usata per prevedere correttamente la bizzarra orbita di Mercurio. L'opinione moderna è che le vere forme euclidee esistono solo in spazi lontani da qualsiasi corpo gravitazionale.