STO, TOE - κάτω από αυτές τις συντομογραφίες κρύβεταισχεδόν όλοι είναι εξοικειωμένοι με τον όρο «θεωρία της σχετικότητας». Όλα μπορούν να εξηγηθούν σε απλή γλώσσα, ακόμη και η δήλωση μιας ιδιοφυΐας, οπότε μην απελπίζεστε αν δεν θυμάστε το μάθημα της φυσικής του σχολείου, γιατί στην πραγματικότητα όλα είναι πολύ πιο απλά από ό, τι φαίνεται.
Η προέλευση της θεωρίας
Ας ξεκινήσουμε λοιπόν το μάθημα «Θεωρία της σχετικότητας γιαομοιώματα. "Ο Άλμπερτ Αϊνστάιν δημοσίευσε το έργο του το 1905 και προκάλεσε απήχηση στους επιστήμονες. Αυτή η θεωρία γεφύρωσε σχεδόν εντελώς πολλά κενά και ασυνέπειες στη φυσική του περασμένου αιώνα, αλλά, μεταξύ άλλων, έστρεψε την ιδέα του χώρου και του χρόνου Οι σύγχρονοι του Αϊνστάιν ήταν δύσκολο να πιστέψουν, αλλά πειράματα και έρευνες επιβεβαίωσαν μόνο τα λόγια του μεγάλου επιστήμονα.
Η θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν σε απλή γλώσσαεξήγησε με τι πάσχουν οι άνθρωποι εδώ και αιώνες. Μπορεί να ονομαστεί η βάση όλης της σύγχρονης φυσικής. Ωστόσο, πριν συνεχίσουμε να μιλάμε για τη θεωρία της σχετικότητας, το ζήτημα των όρων πρέπει να διευκρινιστεί. Σίγουρα πολλοί, διαβάζοντας δημοφιλή επιστημονικά άρθρα, συνάντησαν δύο συντομογραφίες: SRT και GRT. Στην πραγματικότητα, σημαίνουν ελαφρώς διαφορετικές έννοιες. Η πρώτη είναι η ειδική θεωρία της σχετικότητας και η δεύτερη σημαίνει "γενική θεωρία της σχετικότητας".
Ακριβώς για το συγκρότημα
Το SRT είναι μια παλαιότερη θεωρία, η οποία αργότεραέγινε μέρος της γενικής σχετικότητας. Μπορεί να λάβει υπόψη μόνο φυσικές διαδικασίες για αντικείμενα που κινούνται με ομοιόμορφη ταχύτητα. Η γενική θεωρία μπορεί να περιγράψει τι συμβαίνει με τα επιταχυνόμενα αντικείμενα, καθώς και να εξηγήσει γιατί υπάρχουν σωματίδια βαρύτονου και βαρύτητα.
Εάν πρέπει να περιγράψετε την κίνηση και τους νόμους της μηχανικής, καιεπίσης η σχέση χώρου και χρόνου κατά την προσέγγιση της ταχύτητας του φωτός - αυτό μπορεί να γίνει με την ειδική θεωρία της σχετικότητας. Με απλά λόγια, μπορεί να εξηγηθεί ως εξής: για παράδειγμα, φίλοι από το μέλλον σας έδωσαν ένα διαστημόπλοιο που μπορεί να πετάξει με μεγάλη ταχύτητα. Υπάρχει ένα κανόνι στην πλώρη του διαστημόπλοιου, ικανό να πυροβολεί με φωτόνια ό, τι έρχεται μπροστά.
Όταν πυροβολείται, τότε σχετικάτου πλοίου, αυτά τα σωματίδια πετούν με την ταχύτητα του φωτός, αλλά, λογικά, ένας ακίνητος παρατηρητής πρέπει να δει το άθροισμα δύο ταχυτήτων (τα ίδια τα φωτόνια και το πλοίο). Αλλά τίποτα τέτοιο. Ο παρατηρητής θα δει φωτόνια να κινούνται με ταχύτητα 300.000 m / s, λες και η ταχύτητα του πλοίου ήταν μηδενική.
Το θέμα είναι ότι δεν έχει σημασία πόσο γρήγορα κινείται ένα αντικείμενο, η ταχύτητα του φωτός για αυτό είναι μια σταθερή τιμή.
Αυτή η δήλωση είναι το κύριο εντυπωσιακόλογικά συμπεράσματα όπως επιβράδυνση και παραμόρφωση του χρόνου, ανάλογα με τη μάζα και την ταχύτητα του αντικειμένου. Αυτή είναι η βάση των σχεδίων πολλών ταινιών επιστημονικής φαντασίας και τηλεοπτικών σειρών.
Γενική θεωρία της σχετικότητας
Με απλά λόγια, μπορείτε να εξηγήσετε ένα πιο ογκώδεςΓενική σχετικότητα. Αρχικά, πρέπει να λάβουμε υπόψη το γεγονός ότι ο χώρος μας είναι τετραδιάστατος. Ο χρόνος και ο χώρος συνδυάζονται σε ένα τέτοιο «θέμα» όπως ένα «χωροχρονικό συνεχές». Υπάρχουν τέσσερις άξονες συντεταγμένων στο χώρο μας: x, y, z και t.
Αλλά οι άνθρωποι δεν μπορούν να αντιληφθούν άμεσατέσσερις διαστάσεις, όπως ακριβώς ένα υποθετικό επίπεδο άτομο που ζει σε έναν δισδιάστατο κόσμο δεν μπορεί να κοιτάξει ψηλά. Στην πραγματικότητα, ο κόσμος μας είναι μόνο μια προβολή τετραδιάστατου χώρου σε τρισδιάστατο.
Ένα ενδιαφέρον γεγονός είναι ότι, σύμφωνα μεγενική σχετικότητα, τα σώματα δεν αλλάζουν όταν κινούνται. Τα αντικείμενα του τετραδιάστατου κόσμου είναι στην πραγματικότητα πάντα αμετάβλητα και όταν κινούνται, αλλάζουν μόνο οι προβολές τους, τις οποίες αντιλαμβανόμαστε ως στρέβλωση του χρόνου, μείωση ή αύξηση μεγέθους κ.ο.κ.
Πείραμα ασανσέρ
Για τη θεωρία της σχετικότητας, με απλά λόγια, μπορείτεπείτε με μια μικρή σκέψη πείραμα. Φανταστείτε ότι βρίσκεστε σε ασανσέρ. Το περίπτερο άρχισε να κινείται και βρεθήκατε σε μια κατάσταση βαρύτητας. Τι συνέβη? Μπορεί να υπάρχουν δύο λόγοι: είτε ο ανελκυστήρας βρίσκεται στο διάστημα, είτε βρίσκεται σε ελεύθερη πτώση υπό την επίδραση της βαρύτητας του πλανήτη. Το πιο ενδιαφέρον είναι ότι είναι αδύνατο να μάθετε την αιτία της έλλειψης βάρους εάν δεν υπάρχει τρόπος να κοιτάξετε έξω από το αυτοκίνητο του ασανσέρ, δηλαδή και οι δύο διαδικασίες μοιάζουν ίδιες.
Perhapsσως, με ένα παρόμοιο πείραμα σκέψης,Ο Άλμπερτ Αϊνστάιν κατέληξε στο συμπέρασμα ότι εάν αυτές οι δύο καταστάσεις δεν διακρίνονται μεταξύ τους, τότε, στην πραγματικότητα, το σώμα δεν επιταχύνεται υπό την επίδραση της βαρύτητας, είναι μια ομοιόμορφη κίνηση που λυγίζει υπό την επίδραση ενός τεράστιου σώματος (σε αυτό περίπτωση, ένας πλανήτης). Έτσι, η επιταχυνόμενη κίνηση είναι μόνο μια προβολή ομοιόμορφης κίνησης σε τρισδιάστατο χώρο.
Καλό παράδειγμα
Ένα άλλο καλό παράδειγμα με θέμα «Θεωρίασχετικότητα για ανδρείκελα. "Δεν είναι απολύτως σωστό, αλλά είναι πολύ απλό και σαφές. Αν βάλετε οποιοδήποτε αντικείμενο σε ένα τεντωμένο ύφασμα, σχηματίζει μια" εκτροπή ", μια" χοάνη "και αν το σώμα έχει λίγη ενέργεια, Ωστόσο, από την άποψη του ίδιου του κινούμενου αντικειμένου, η τροχιά παραμένει ευθεία, δεν θα αισθανθούν την κάμψη του χώρου.
Η βαρύτητα «υποβιβάστηκε»
Με την έλευση της γενικής σχετικότηταςη βαρύτητα έπαψε να είναι δύναμη και τώρα αρκείται στη θέση μιας απλής συνέπειας της καμπυλότητας του χρόνου και του χώρου. Η γενική σχετικότητα μπορεί να φαίνεται φανταστική, αλλά είναι μια λειτουργική έκδοση και επιβεβαιώνεται από πειράματα.
Πολλά φαινομενικά απίστευτα στον κόσμο μαςτα πράγματα μπορούν να εξηγηθούν από τη θεωρία της σχετικότητας. Με απλά λόγια, τέτοια πράγματα ονομάζονται συνέπειες της γενικής σχετικότητας. Για παράδειγμα, οι ακτίνες φωτός που πετούν σε κοντινή απόσταση από μαζικά σώματα κάμπτονται. Επιπλέον, πολλά αντικείμενα από μακρινό χώρο είναι κρυμμένα το ένα πίσω από το άλλο, αλλά λόγω του ότι οι ακτίνες του φωτός κάμπτονται γύρω από άλλα σώματα, τα φαινομενικά αόρατα αντικείμενα είναι διαθέσιμα στο βλέμμα μας (πιο συγκεκριμένα, το βλέμμα ενός τηλεσκοπίου). Είναι σαν να κοιτάς μέσα από τοίχους.
Όσο μεγαλύτερη είναι η βαρύτητα, τόσο πιο αργή είναιο χρόνος περνά στην επιφάνεια ενός αντικειμένου. Αυτό δεν ισχύει μόνο για τεράστια σώματα όπως αστέρια νετρονίων ή μαύρες τρύπες. Η επίδραση της διαστολής του χρόνου μπορεί να παρατηρηθεί ακόμη και στη Γη. Για παράδειγμα, οι συσκευές δορυφορικής πλοήγησης είναι εξοπλισμένες με ατομικά ρολόγια υψηλής ακρίβειας. Βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη μας και ο χρόνος τρέχει λίγο πιο γρήγορα εκεί. Εκατοντάδες του δευτερολέπτου σε μια μέρα θα προστεθεί σε έναν αριθμό που θα δώσει έως και 10 χιλιόμετρα λάθους στον υπολογισμό της διαδρομής στη Γη. Είναι η θεωρία της σχετικότητας που καθιστά δυνατό τον υπολογισμό αυτού του σφάλματος.
Με απλά λόγια, μπορούμε να το πούμε έτσι: το GR είναι η βάση πολλών σύγχρονων τεχνολογιών και χάρη στον Αϊνστάιν, μπορούμε εύκολα να βρούμε μια πιτσαρία και μια βιβλιοθήκη σε μια άγνωστη περιοχή.
