Teorija relativnosti je preprost jezik. Teorija relativnosti Einsteina

STO, TOE - te okrajšave skrivajo poznano skoraj vsakomur izraz "teorija relativnosti". Preprosto povedano, lahko razloži vse, tudi izrekov genij, da ne obupa, če se ne spomnite visoke šole fizike, ker je dejansko veliko lažje, kot se zdi.

Izvor teorije

Torej, začnimo tečaj "Teorija relativnosti za lutke". Albert Einstein je svoje delo objavil leta 1905 in vzbudil je resonance med znanstveniki. Ta teorija je skoraj popolnoma prekrivala številne vrzeli in nedoslednosti v fiziki prejšnjega stoletja, vendar je poleg tega razveljavila pojem prostora in časa. Veliko Einsteinovih izjav je bilo težko, da bi sodobniki verjeli, vendar so poskusi in študije potrdili samo besede velikega znanstvenika.

Einsteinova teorija relativnosti je pojasnila v preprostem jeziku, kaj so se ljudje borili stoletja. Lahko ga imenujemo temelj vseh sodobnih fizik. Vendar pa je treba pred nadaljevanjem pogovora o teoriji relativnosti pojasniti vprašanje izrazov. Prav gotovo mnogi ljudje, ki prebirajo znanstvene članke, soočeni z dvema kraticama: SRT in GTR. Dejansko pomenijo nekoliko drugačne koncepte. Prva je posebna teorija relativnosti, druga pa je dešifrirana kot "splošna teorija relativnosti".

Samo o kompleksu

SRT je starejša teorija, ki je kasneje postala del OTO. V njem se lahko upoštevajo samo fizični procesi za predmete, ki se gibljejo pri enakomerni hitrosti. Splošna teorija lahko opiše, kaj se zgodi s pospeševanjem objektov, in tudi pojasniti, zakaj so delci gravitona in gravitacije.

Če moramo opisati gibanje in zakone mehanike ter razmerje med prostorom in časom pri približevanju hitrosti svetlobe, lahko to naredi posebno teorijo relativnosti. Z enostavnimi besedami lahko to pojasnite: na primer, prijatelji iz prihodnosti so vam dali vesoljsko plovilo, ki lahko leti z veliko hitrostjo. Na nosu vesoljskega vozila je top, ki lahko streže s fotoni vse, kar prihaja spredaj.

Ko je strel sprožil, relativna ladja delcev premikati s hitrostjo svetlobe, ampak logično mirovanju opazovalec je videti vsoto dveh hitrosti (samih in ladje fotonov). Ampak nič takega. Opazovalec bodo videli fotone, ki se gibljejo s hitrostjo 300.000 km / s, če je hitrost ladje nič.

Stvar je v tem, da ne glede na to, kako hitro se premika objekt, je hitrost svetlobe konstantna vrednost.

Ta izjava je glavni presenetljivi logični zaključek, kot je upočasnitev in izkrivljanje časa, odvisno od mase in hitrosti objekta. To je osnova mnogih znanstvenih fantastičnih filmov in serijskih publikacij.

Splošna teorija relativnosti

V preprostejšem jeziku lahko pojasnimo tudi splošnejšo relativnost. Za začetek bi morali upoštevati dejstvo, da je naš prostor štirimi dimenzijami. Čas in prostor sta v takšnem "predmetu" združena kot "prostorski-časovni kontinuum". V našem prostoru so štiri osi koordinat: x, y, z in t.

Toda ljudje ne morejo neposredno zaznati štirih dimenzij, tako kot hipotetična ravna oseba, ki živi v dvodimenzionalnem svetu, ne more pogledati. Dejansko je naš svet le projekcija štiridimenzionalnega prostora v tridimenzionalni prostor.

Zanimivo dejstvo je, da se telesa glede na splošno teorijo relativnosti med gibanjem ne spreminjajo. Objekti štiridimenzionalnega sveta so pravzaprav vedno nespremenljivi in ​​pri premikanju le njihovih projekcij spremeni, kar zaznavamo kot izkrivljanje časa, zmanjšanje ali povečanje velikosti itd.

Poskusite z dvigalom

O teoriji relativnosti v navadnem jeziku je mogoče povedati s pomočjo majhnega miselnega eksperimenta. Predstavljajte si, da ste v dvigalu. Kokpit se je začel gibati in ste bili v stanju breztežnosti. Kaj se je zgodilo? Razlogi so lahko dva: dvigalo je v vesolju ali pa je v prostem padcu pod vplivom gravitacije planeta. Najbolj zanimiva stvar je, da ne morete ugotoviti vzroka breztežnosti, če ni nobenega načina, da bi gledali iz kabine dvigala, torej da sta oba postopka enaka.

Morda porabi podoben miselni eksperiment, Albert Einstein prišel do zaključka, da če sta dva primera ne razlikuje od drugega, to pomeni, da je v resnici telo pod vplivom gravitacije ne pospešuje tudi gibanje, ki se upogne pod vplivom množičnega telesa (v tem primeru planeta ). Tako pospešeno gibanje je le projekcija enakega gibanja v tridimenzionalni prostor.

Dober primer

Še en dober primer na temo "Teorija relativnosti za lutke". Ni povsem pravilna, ampak zelo preprosta in intuitivna. Če je predmet postavljen na raztegnjeno tkanino, tvori "deformacijo", spodaj "lijak". Vsa manjša telesa bodo morala izkrivljati svojo pot glede na novo krivuljo vesolja, in če ima telo malo energije, to lug običajno ne more presegati. Vendar pa s stališča samega premikajočega se predmeta ostaja ravna, ne čutijo upogibanja prostora.

Gravitacija je "spuščena v čin"

S prihodom splošne teorije relativnosti je gravitacija prenehala biti sila in je sedaj zadovoljna s stališčem preproste posledice ukrivljenosti časa in prostora. Splošna relativnost se lahko zdi fantastična, vendar je delovna različica in potrjena s poskusi.

Veliko navidezno neverjetnih stvari v našem svetu lahko razložimo s teorijo relativnosti. V preprostem jeziku se te stvari imenujejo posledice splošne relativnosti. Na primer, žarki svetlobe, ki letijo v bližini od masivnih teles, so napačni. Poleg tega so številni predmeti vesolje skrita med seboj, temveč zaradi dejstva, da svetlobni žarki ukrivi okrog druge organe, naše oči (ali bolje, pogled teleskop) na voljo, navidezno nevidne predmete. To je kot gledanje skozi stene.

Več gravitacije, počasnejši čas na površini predmeta. To velja ne le za množice, kot so nevtronske zvezde ali črne luknje. Učinek upočasnitve je opazen tudi na Zemlji. Instrumenti za satelitsko navigacijo so na primer opremljeni z najsodobnejšimi atomskimi urami. So v orbiti našega planeta, in čas, ko se klopi malo hitreje. Stotine sekunde v enem dnevu se bo dodalo do številke, ki bo pri izračunu poti na Zemlji oddaljena do 10 km napak. Izračun te napake je ravno teorija relativnosti.

V preprostem jeziku lahko rečemo: OTO temelji na številnih sodobnih tehnologijah in zahvaljujoč Einsteinu lahko brez težav najdemo picerijo in knjižnico na neznanem področju.