Како разумети теорију релативитета

Као што знате, цео материјални универзум има три димензије: горе и доле, лево и десно, напред и назад. Четврта димензија - време. Заједно они чине просторно-временски континуум. Али р је да наши појмови простора и времена директно зависи од брзине којом смо се креће.

То је однос између времена, простора и објеката у покрету описује специјалну теорију релативитета (СРТ) је развио Алберт Ајнштајн 1905. године. Касније на основу њега велики физичар и опште теорије релативности (ГР) који, поред времену и простору, и узима у обзир и друге факторе, као што је гравитација. На њему нећемо говорити - то би захтевало посебну студију. Дакле, ми се посветимо специјалне теорије релативности!

Главни принципи теорије релативности

Прва ствар коју треба схватити за развој теорије релативности: релативно кретање.

То значи да је присуство или одсуство покрета је увек дефинисана у односу на друге објекте. Покрет и његова брзина зависи од посматрача (онај који гледа на објекту) и референтног оквира (онај где је изгледа).

Замислите да путник путује у возу и чита књигу. За њега, књига и даље као непокретан и места у возу, и другим путницима (ако седе на својим местима и не чинећи свој пут у вагон ресторан, наравно). Брзина свих основних објеката у возу, са становишта наше ће бити нула-читач путника.

У овом тренутку, платформа би требало да се друга особа, која је звиждао поред летећи воза. За њега, и сувозача са књигом и креће са седиштем брзине возова - кажу, 200 км / ч. Али путници на путу ка ресторану, који се налази у глави конвоја ће се кретати брже: њихова брзина ће се развијати брзином воза.

То је случај са било сабирању брзина, али постоји један изузетак: брзина светлости. Светлост пројектора на носу нашег воза ће се увек кретати истом брзином - 300 000 км / с.

Овде долазимо близу основних принципа на којима се теорија релативности:

• Принцип релативностиЗа тих органа који се крећу у односу на једни друге при константној брзини или лопатице (оба путника и његова књига), физички процеси су исти.
• Принцип сталности брзине светлости: Брзина светлости је константан за све посматрачи без обзира на њихову брзину у односу на извор светлости. То је, светлост лампе на носу воза или светло из пројектора на броду има исту брзину.

Светлост путује тако брзо да њено ширење чини тренутна. Али изгледа врло различита растојања у свемиру. На пример, удаљеност од Сунца до Земље која чини 150 милиона километара, светлост пролази око 8 минута. То значи да ако сунце икада угасиМи ћемо га видети у само 8 минута.

Последице теорије релативности

Оно што следи из горе наведених принципа и како су они повезани са временом и простором? Теорија релативности има три главна последице: простор шири, време уговоре, масовне повећава. Ми ћемо разумети са сваким редом.

Време је компримовани

Ајнштајн је био први да схвати да време То није апсолутно и зависи од референтног оквира у којем смо га посматрати. Земља и удаљене галаксије на другом крају универзума су на различитим локацијама не само простор, али време.

Релативно кретање времена објекте иде спорије. Ова чињеница је потврђенаАроунд-тхе-Свет атомских сатова: Предвиђене Релативистичко Тиме Добици користећи два идентична атомских сатова: на Земљи једном уређају, а други послат у Суперсониц равни око планете. Приликом садње, констатовано је да је сат који је летео за неколико хиљадитих секунде иза сата у мировању.

Што је ближе брзина објекта постаје брзина светлости, спорије тече за њега. У теорији, да ли ће астронаут иде на излет на броду у брзине блиским брзини светлости, он ће добити у будућности. За то ће требати неколико недеља, а у свету - већ деценијама. То је релативност времена.

спаце психијатри

Још један изненађујући последица релативности: када видимо неки предмет у покрету, можемо приметити да постане краћи са повећањем брзине. Са тачке гледишта посматрача када се приближава брзином светлости објекат постаје краћи и краћи у правцу кретања и управно на њу и даље у својим бившим димензијама.

Претпоставимо да биљка космонаут у свемирски брод који може да путује брзином светлости, и сами иду у пријатном опсерваторија посматра свој пут. Када се приближите брзину светлости са брод почиње да се нешто чудно. Напомињемо да постаје краћи. Али промене се дешавају само у односу на правац кретања, ширина возила остаје константан. Достизање брзине светлости, она ће постати готово не разликује у дужини.

Вероватно, наша астронаута није забавно? Не брини за њега астронаута неће бити промена. Он је само радост Русхес ка пространствима свемира и не примећује ништа. Простор је само компримује у односу на посматрача.

масс повећава

Још један изузетан последица релативности је чињеница да је брзини објекта, њена маса такође повећава.

Маса и енергија су нераскидиво повезани. изражава се у Ајнштајнове чувене једначина Е = мц². Ова формула показује да енергија тела је пропорционална његовој маси. Када преносите енергију телу (односно убрзање) и повећане тежине. Испоставило се да су неки од енергије одлази на повећање брзине, а други део повећава тежину.

Подсетимо се наше астронауте који приступе брзину светлости у свом броду. Посматрајући из Земље, видимо да је брзина возила постаје теже да се убрза, има још су и више енергије је потребно да га гура. Дође време када је брод достигне тежину да се ниједна власт у свемиру више не може да се креће. Зато је, у пракси, путовање кроз време још увек није могуће.

укратко

Дакле, када се приближава брзини светлости који се проширио, простор психијатри. Али, све се то дешава само у очима посматрача, који види кретање објекта у односу на себе. За астронаута у летелици нису променили (осим за повећање масе). Али, док су оба прегледа су истините. Стога, теорија релативности, и носи име.

Још није јасно? То и не чуди, јер је сам Ајнштајн је 10 година да се формирају основне принципе теорије релативности. Постоји књига која ће вам помоћи да поново стави ове принципе у виду и објасни све буквално на прстима, са сјајним сликама и доступних распореда. "Теорија релативности" уводник "Аванта" издавачка кућа АСТ обратио студентима средње класе, али ће бити од интереса за било коју одраслу особу која жели да продре у тајне нашег свемира. Након што изгледа као чуда, у ствари, реалност!

Купити књигу