Teyori a nan relativite - sa ki sa li ye? postila yo nan teyori a nan relativite. Kounye A Ak espas nan teyori a nan relativite

Retounen nan kòmansman 20 syèk la th te formul teyori a nan relativite. Ki sa li ak ki moun ki kreyatè li yo konnen chak ekolye jodi a. Li tèlman kaptivan ki li menm enterese nan moun ki gen byen lwen soti nan syans. Nan atik sa a nan lang aksesib dekri teyori a nan relativite: sa li ye, ki sa yo postila li yo ak aplikasyon pou.

Li te di ke yo Albertu Eynshteynu, kreyatè a, insight a rive nan yon instan. Syantis swadizan te konn moute yon bèn nan Bern, Swis. Li voye je nan revèy nan lari e yo reyalize ke revèy la yo ap sispann lè yon bèn akselere nan vitès la nan limyè. Nan ka sa a li pa ta gen tan. nan teyori a nan relativite li jwe yon wòl trè enpòtan. Youn nan postila yo formul pa Einstein - obsèvatè diferan wè reyalite yon lòt jan. Sa a aplike an patikilye nan tan an ak distans.

Kontablite pou pozisyon obsèvatè a

Jou sa a, Albert reyalize ke lang lan nan syans, yon deskripsyon nan nenpòt ki fenomèn fizik oswa evènman depann de si obsèvatè a se nan yon ankadreman nan referans. Pou egzanp, si genyen bèn pasaje pral lage pwen, yo tonbe nan relasyon ak yon li dwat desann. Si nou gade nan pèspektiv nan kanpe sou yon pyeton lari, trajectoire la nan sezon otòn la koresponn ak yon parabòl, kòm mouvman yo bèn pandan y ap tonbe linèt. Kidonk, sistèm nan referans a tout moun. Nou ofri yon gade pi pre nan precepts debaz yo nan teyori a nan relativite.

lalwa trafik Distribiye ak prensip la nan relativite

Malgre lefèt ke lè ou chanje deskripsyon an nan evènman konte sistèm varye, gen bagay inivèsèl ki rete menm jan an. Pou konprann sa a, youn nan nou ap mande pa lage pwen, ansanm ak lalwa Moyiz la nan lanati, ki lakòz li nan tonbe. Pou nenpòt obsèvatè, kèlkeswa nan lòd la nan yon k ap deplase oswa sistèm fiks de kowòdone li ye, repons lan se chanje. Lwa sa a rele lwa a nan distribisyon nan trafik. Li se egalman valab nan bèn a, ak nan lari an. Nan lòt mo, si deskripsyon an nan evènman yo toujou depann sou ki moun ki gade yo, lè sa a sa a pa aplike nan lwa yo nan lanati. Yo, kòm li se eksprime nan lang syantifik, envaryabl. Ke sa a se prensip la nan relativite.

De nan teyori Einstein a

Prensip sa a, osi byen ke nenpòt ki lòt ipotèz, li te nesesè nan premye chèk, korelasyon l 'ak fenomèn natirèl la aktif nan reyalite nou an. Einstein sòti 2 teyori nan relativite. Malgre ke yo yo se ki gen rapò, men yo konsidere kòm apa a.

se Prive oswa espesyal teyori relativite (sr) baze sou lan site ke, pou tout kalite sistèm referans yo, ki se yon vitès konstan, lwa yo nan lanati yo se menm bagay la. Jeneral relativite (GR) Prensip sa a aplike a nenpòt ki ankadreman nan referans, ki gen ladan sa yo ki deplase ak akselerasyon. Nan 1905, Albert Einstein pibliye teyori a an premye. dezyèm lan, pi konplèks la an tèm de aparèy la matematik, konplete nan 1916. Kreyasyon teyori a nan relativite, sr ak tjb, te yon etap enpòtan nan devlopman nan fizik. Se pou nou rete sou chak nan yo.

teyori relativite espesyal nan

Ki sa li, ki sa ki sans li? Se pou nou reponn kesyon sa a. Li se teyori sa a predi anpil efè paradoks ki kontrè ak entwisyon nou an sou ki jan mond lan ap travay. Sa yo se efè yo ki rive lè vitès la apwòch vitès la nan limyè. Ki pi popilè a nan mitan yo se efè a tan dilatasyon (nan revèy la). Mont ki yo ap deplase relatif nan obsèvatè a, yo pi dousman pase sa yo ki nan men l 'pou l'.

Nan sistèm nan kowòdone k ap deplase nan yon vitès fèmen nan vitès la nan limyè, yo te lonje relatif nan obsèvatè a, ak longè a nan objè yo (espasyal limit), nan kontras, se konprese ansanm yon direksyon ki nan aks la nan mouvman sa a. Sa a syantis efè rele-Fitzgerald kontraksyon Lorentz. Men, nan 1889 li te dekri Dzhordzh Fitsdzherald, yon fizisyen Italyen. Ak nan 1892, Hendrik Lorentz, se yon Dutchman, li te ajoute. efè sa a eksplike rezilta a negatif, ki bay eksperyans lan Michelson-Morley, nan ki se vitès la nan planèt la nan espas eksteryè detèmine pa mezire "van an Etèr". Sa yo se precepts debaz yo nan teyori a nan relativite (espesyal). Einstein complétée sa yo konvèsyon pwa ekwasyon fòmil fèt pa analoji. Dapre li, pou ke vitès nan kò apwòch vitès la nan limyè, pwa nan kò ogmante. Pou egzanp, si vitès se 260K. Km / s, dir 87% nan vitès la nan limyè, ki soti nan opinyon an nan yon obsèvatè ki nan ankadreman an referans estasyonè, a doub mas la nan objè a.

konfimasyon STO

Tout dispozisyon sa yo, tou sa yo kontrè ak sans komen, zan tan Einstein a yo dirèkteman ak konplètman konfime nan eksperyans anpil. Youn nan yo ki te fèt yon University of Michigan chèchè. Sa a eksperyans kirye konfime teyori a nan relativite nan fizik. Chèchè yo te mete sou tablo yon avyon, ki regilyèman fè vòl transatlantik, ultra-egzak revèy atomik. Chak fwa apre yo fin retounen l 'yo temwayaj la nan èdtan sa yo yo te tcheke ak kontwòl nan ayewopò. Li te vin wè revèy la sou plan an chak fwa pi plis ak plis dekalaj dèyè kontwole yo. Natirèlman, li te sèlman yon figi minè, fraksyon nan yon dezyèm fwa, men reyalite a se trè enpòtan.

dènye Chèchè yo te mwatye syèk la ap etidye primè akseleratè patikil - yon gwo konplèks kenkayri. Nan sa yo travès elèktron oswa pwoton, dir chaje patikil sibatomik akselere osi lontan ke yo pa apwoche vitès la nan limyè. Apre sa yo bonbard sib la nikleyè. Nan tès sa yo, ou bezwen konsidere lefèt ke mas la nan patikil ogmante, otreman rezilta yo nan eksperyans la pa ka entèprete. Nan respè sa a, li te sr la depi lontan te pa sèlman yon teyori ipotetik. Li te gen vin youn nan zouti ki ke yo te itilize nan jeni aplike, ansanm ak lwa Newton a nan mekanik. prensip yo nan teyori a nan relativite jwenn gwo itilize pratik jodi a.

STO ak Newton a lwa

Pale de lwa Newton a (pòtrè syantis la prezante anwo a), li ta dwe remake ke moun ki teyori a espesyal nan relativite, ki w pèdi lekontrer yo, aktyèlman repwodi ekwasyon yo nan lwa Newton a prèske egzakteman, si li se itilize dekri yon kò ki gen vitès nan mouvman anpil mwens pase vitès la nan limyè. Nan lòt mo, si w ap itilize relativite espesyal, fizik Newton a se pa anile. Sa a teyori, nan kontras, complet epi devlope li.

Vitès la nan limyè - yon konstan inivèsèl

Lè l sèvi avèk prensip la nan relativite, yon moun ka konprann poukisa li jwe yon wòl enpòtan an se vitès la nan limyè, olye ke nenpòt lòt bagay nan modèl sa a mond nan estrikti an. Kesyon sa a leve soti vivan nan moun ki yo se jis kòmanse abitye avèk fizik. vitès la nan limyè se yon konstan inivèsèl paske li se defini kòm sa yo pa lwa natirèl (plis sou sa a ka jwenn nan etidye ekwasyon yo Maxwell). Vitès la nan limyè nan vakyòm, pa vèti nan prensip la nan relativite, nan nenpòt ankadreman referans se menm bagay la. Ou ka panse ke li se kontrè ak sans komen. Li swiv ke yo obsèvatè a nan menm tan an tankou yon limyè a soti nan yon sous fiks ak ki sòti nan yon k ap deplase (kèlkeswa si li ap deplase ak yon vitès). Sepandan, li se pa vre. vitès la nan limyè, gras a wòl espesyal li yo yo bay yon kote santral pa sèlman espesyal, men tou, nan relativite jeneral. Apre sa, di sou li.

Jeneral Teyori nan Relativity

Yo itilize li, jan nou te di, pou tout ankadreman referans yo pa nesesèman sa yo ki gen vitès nan mouvman relatif nan chak lòt se konstan. Matematik, teyori sa a sanble pi plis difisil pase espesyal. Se sa ki esplike lefèt ke nan mitan piblikasyon yo te pase 11 zan. GTR an gen ladan yon espesyal kòm yon ka espesyal. Se poutèt sa, lwa Newton a yo tou pati nan li. Sepandan, relativite jeneral ale pi lwen chèf anvan li yo. Pou egzanp, li se eksplike nan yon nouvo gravite.

katriyèm dimansyon

Mèsi a mond lan kat dimansyon ap vin tjb: Tan ajoute nan twa dimansyon yo espasyal. Yo tout yo inséparabl, Se poutèt sa, li nesesè yo pale pa sou distans la espasyal ki egziste nan mond lan ki genyen twa dimansyon ant de objè yo. Li kounye a ale sou entèval spasyo-tanporèl ant evènman diferan, inifikasyon tou de espasyal ak tanporèl distans yo soti nan youn ak lòt. Nan lòt mo, tan ak espas nan teyori a nan relativite yo konsidere kòm kòm yon Continuum kat dimansyon. Li kapab defini kòm nan tan nan espas. Sa a Continuum nan tout sa yo obsèvatè ki yo ap deplase relatif nan chak lòt, pral gen opinyon diferan, menm sou nenpòt de evènman, oswa yon sèl nan yo si te gen tou de anvan pa yon lòt. Sepandan, relasyon ki kozatif pa vyole. Nan lòt mo, egzistans lan nan yon sistèm konsa kowòdone, kote de evènman rive nan sekans diferan ak nan menm tan an, pa pèmèt menm yon GR.

Jeneral relativite ansanm ak lalwa Moyiz la nan atraksyon inivèsèl

Dapre lalwa Moyiz la nan atraksyon inivèsèl, dekouvwi pa Newton, fòs la nan atraksyon mityèl egziste nan linivè a ant nenpòt de nan kò nou. Latè soti nan pozisyon sa a vire toutotou solèy la, kòm gen fòs nan atraksyon ant yo. Men, teyori an jeneral nan relativite fè gade nan sou lòt bò a nan sa a fenomèn. Gravite, dapre sa a teyori - yon konsekans "deviation" (deformation) nan espas nan tan, ki se obsève ki anba enfliyans a mas la. kò a se pi lou (nan egzanp nou an, solèy la), "flechir nan" plis anba l 'espas-tan an. An konsekans, li jaden gravitasyonèl se tèlman fò.

Yo nan lòd yo pi byen konprann sans nan teyori a nan relativite, konsidere konparezon an. Peyi a, dapre relativite jeneral, vire toutotou solèy la, tankou yon boul ti kras ki woule alantou kratè la nan kòn lan, ki te fòme kòm yon rezilta nan "fòse" solèy la espas-tan. Ak lefèt ke nou itilize yo pran fòs gravite se aktyèlman manifestasyon an deyò nan deviation a, epi yo pa pa fòs, nan sans nan Newton. Pi bon eksplikasyon sou fenomèn la nan gravite pase pwopoze nan tjb, nan dat pa jwenn.

Metòd pou fè tès relativite jeneral

Remake byen ke tjb a se pa fasil yo tcheke, depi li rezilta yo nan laboratwa a prèske konfòme ak lwa a nan atraksyon inivèsèl. Sepandan, syantis toujou te gen yon kantite eksperyans enpòtan. Rezilta yo sijere ke se teyori Einstein a konfime. Tjb tou ede yo eksplike fenomèn yo diferan obsève nan espas. Sa a, pou egzanp, ti devyasyon nan Mèki soti nan òbit estasyonè li yo. Soti nan pwen an de vi nan mekanik Newton klasik pa ka eksplike yo. Sa a se tou poukisa radyasyon an elektwomayetik soti nan zetwal byen lwen se Bent jan li pase tou pre solèy la.

Rezilta yo prevwa pa relativite jeneral, an reyalite, diferan anpil nan men moun ki bay lwa yo nan Newton (Se pòtrè l 'prezante anwo a) sèlman lè gen superstrong jaden yo gravitasyonèl. Se poutèt sa, yo fini verifikasyon an nan relativite jeneral mande pou swa mezi trè presi nan mas la vas nan objè, oswa yon twou nwa, paske reprezantasyon abitye nou yo nan relasyon ak yon yo inutiles. Se poutèt sa, devlopman nan metòd eksperimantal li teste teyori sa a se youn nan travay prensipal yo nan fizik modèn eksperimantal.

lespri yo nan syantis anpil, ak moun ki byen lwen soti nan syans pran kreye pa teyori Einstein a nan relativite. Ki sa li, nou te pale yon ti tan. Sa a teyori sanble lide abitye nou an sou mond lan, se konsa enterè a nan li pa gen ankò yo te extend.