Kas ir īpašā relativitāte?

(Andreass Zitlau /EyeEm /Getty Images)

Alberta Einšteina speciālās relativitātes teorija ir skaidrojums tam, kā objekta ātruma izmaiņas ietekmē tā laika, telpas un masas mērījumus.

Eksperimenti, kas palīdzēja izveidot elektromagnētisma teoriju, parādīja viļņus elektromagnētiskajā laukā (ko mēs redzam kā gaismu) zip cauri tukšai vietai ar ātrumu 299 792 458 metri sekundē (apmēram 186 000 jūdzes sekundē).

Nekad ātrāk. Nekad lēnāk.



Šisvienots ātruma ierobežojumsarī notiek tas pats neatkarīgi no tā, cik ātri novērotājs pārvietojas, kam sākotnēji nav lielas jēgas. Tātad 1905. gadā Einšteins uzrakstīja darbu sīki izklāstot dīvainu skaidrojumu.

Kā ātrums ietekmē laiku un telpu?

Īzaks Ņūtons trīs kustības likumi apraksta attiecības starp spēku, objekta masu un tā paātrinājumu. Šie likumi attiecas uz visiem, neatkarīgi no tā, kā viņi ceļo.

Klauns, kas izklaidē pasažierus vilcienā, var paļauties, ka viņu žonglēšanas bumbiņas lēnā un vienmērīgā ātrumā brauks augšup un lejup. No otras puses, pasažieri, kas iet garām otrajam vilcienam, kas pārsniedz ātrumu, skatītos pa logu, lai redzētu, kā šīs žonglēšanas bumbiņas sita garām ar abu vilcienu kopējo ātrumu. Nekā dīvaina tur nav.

Ja šīs bumbiņas būtu gaismas viļņi, tās varētu pārvietoties tikai ar vienu ātrumu neatkarīgi no tā, kurš to skatās. Pasažieri, kas sēdēja blakus žonglierim, arī redzētu, kā bumbiņas pārvietojas augšup un lejup gaismas ātrumā. Tie, kas sēdēja garāmbraucošajā vilcienā, arī redzētu, ka tie pārvietojas ar tādu pašu ātrumu, neskatoties uz atšķirībām starp vilciena ātrumu.

Lēni kustīgām žonglēšanas bumbiņām to ir pietiekami grūti iedomāties. Paātrināts līdz gaismas ātrumam, lai to saprastu, ir nepieciešama gudra domāšana.

Einšteina risinājums bija aplūkot laiku un telpu kā relatīvus faktorus. Saskaņā ar speciālās relativitātes teoriju paātrinājums maina laika un attāluma salīdzinājumu starp novērotājiem, jo ​​īpaši tāpēc, ka paātrinājums kļūst īpaši ātrs.

Cilvēks garāmbraucošā vilcienā paiet garām ar īpaši tievu, īpaši lēnu žonglieri, kura plānās žonglēšanas bumbiņas ir gandrīz bloķētas telpā, kad viņš iet garām lielā ātrumā. Žonglieris nemaz nedomātu, ka tie ir lēni vai tievi, bet gan domātu, ka tie, kas atradās otrā vilcienā, izskatās īpaši tievi un lēni.

Neviens no tiem nav “nepareizs” tajā, ko viņi redz. Nav absolūtas pozīcijas attiecībā uz laiku vai attālumu. “Pareizais” ir atkarīgs tikai no katras personas ātruma atšķirības konteksta.

Ko nozīmē E = mc2?

Einšteins nāca klajā ar jaunu vienādojumu, lai aprakstītu, kā masa un spēks ir saistīti kā veids, kā atbalstīt viņa jauno ideju. Viņš nebija vienīgais, kurš toreiz domāja par šīm attiecībām – citi fiziķi, piemēram, Anrī Puankarē , arī parādīja, kā enerģija un masa ir cieši saistītas.

Attiecībā uz objektu miera stāvoklī Einšteins parādīja, kā tā kopējā masa ir vienāda ar tā enerģiju, kas reizināta ar gaismas ātruma kvadrātu. Vai, izsakoties citādi, E = m x c^2.

Tā kā gaismas ātrums ir nemainīgs, masa un enerģija ir vienas monētas divas puses. Pievienojot enerģiju, piemēram, to spiežot, jūs pievienojat arī masu. Tā kā objekts, kas paātrinās, iegūst lielāku masu, tā paātrināšanai nepieciešams vēl vairāk enerģijas, kas savukārt padara to vēl grūtāk stumšanu.

Īpašā relativitāte varētu šķist dīvaina, taču vairāk nekā gadsimtu pēc tam, kad Einšteins uzrakstīja savu priekšlikumu, tā ir kļuvusi par vienu noVislabāk atbalstītās teorijasfizikā.

Attiecībā uz jebko, kas klīst ikdienišķā tempā, neatkarīgi no tā, vai tā ir žonglēšana ar bumbiņām, raķetēm, lodēm vai vēršu skudrām, īpašās relativitātes teorijas likumiem nav lielas atšķirības. Bet jebkuram objektam ar neprātīgi ātru “relativistisku” ātrumu (tas nozīmē ātrumu, kas tuvojas gaismas ātrumam) īpašā relativitāte patiešām iedarbojas.

Faktu pārbaudītāji nosaka, ka visi ar tēmu saistīti raksti ir pareizi un atbilstoši publicēšanas brīdī. Tekstu un attēlus var mainīt, noņemt vai pievienot kā redakcionālu lēmumu, lai informācija būtu aktuāla.

Populārākas Kategorijas: Sabiedrību , Skaidrotājs , Daba , Vidi , Telpa , Neklasificēts , Tech , Viedoklis , Dabu , Cilvēkiem ,

Par Mums

Neatkarīgu, Pārbaudītu Faktu Publicēšana Par Veselību, Telpu, Dabu, Tehnoloģijām Un Vidi.