תורת היחסות בשפה פשוטה. התיאוריה של איינשטיין

SRT, טו - תחת ראשי תיבות אלה מסתיר כמעט את כל "תורת היחסות" מונח מוכר. במילים פשוטות, אתה יכול להסביר את הכל, אפילו אמירה של גאון, כך לא להתייאש אם אינך זוכר פיזיקה בתיכון, כי זה באמת הרבה יותר קל ממה שזה נראה.

תאורית ההתגרענות

בואו נתחיל את הקורס "תורת היחסות for Dummies". אלברט איינשטיין פרסם את עבודתו בשנת 1905, והיא גרמה תהודה בקרב מלומדים. תיאוריה זו היא כמעט לחלוטין מכסה את הפערים הרבים וחוסר עקביות בתחום הפיזיקה של המאה הקודמת, אבל גם, בין היתר, הפך את הרעיון של מרחב וזמן. ברבות אישור דורו של איינשטיין היה קשה להאמין, אבל ניסויים ומחקרים רק מאשרים את דברי המדען הדגול.

תורת היחסות של איינשטיין בשפה פשוטה הסביר כי עבורו אנשים נלחמו במשך מאות שנים. זה יכול להיקרא הבסיס של כל הפיזיקה המודרנית. עם זאת, לפני שאנחנו ממשיכים לדבר על תורת היחסות, יש צורך להבהיר את התנאים. אני בטוח שרבי קריאת מאמר מדע פופולרי, מתמודד עם שני ראשי התיבות: SRT ו GRT. למעשה, הם מתכוונים לדברים שונים. ראשית - מדובר תורת היחסות הפרטית, והשני מייצג "תורת היחסות הכללית".

רק על המורכבות

STO - הוא יותר מאשר התיאוריה הישנה, שלימים הפך להיות חלק של תורת היחסות הכללית. זה יכול להיחשב רק תהליכים פיזיים עבור אובייקטים נעים בקצב אחיד. התאוריה הכללית יכולה לתאר מה קורה עם חפצים מאיצים, ולהסביר מדוע ישנם חלקיקי Graviton והכביד.

אם אתה רוצה לתאר את התנועה ואת חוקי המכניקה, כמו גם את הקשר של המרחב והזמן כפי שאנו מתקרבים במהירות האור - זה יכול להפוך את תורת היחסות הפרטית. במילים פשוטות ניתן להסביר כדלקמן: למשל, חברים של העתיד נתן לך חללית שיכולה לטוס במהירות גבוהה. על האף של האקדח שווה חללית, המסוגל הפוטונים לירות כל מה שמגיע קדימה.

כאשר הוא ירה ירייה, יחסית הספינה כדי להזיז חלקיקים עם מהירות האור, אבל הצופה הנייח לוגית יש לראות את הסכום של שתי מהירויות (פוטונים עצמם ואת הספינה). אבל דבר כזה. המתבונן יראה את הפוטונים, נע במהירות של 300,000 ק"מ / s, אם המהירות של הספינה היה אפס.

העניין הוא שלא משנה כמה מהר נע אובייקט, במהירות האור בשבילו הוא גודל קבוע.

הצהרה זו הנה מסקנות בולטות עיקריות כגון זמן עיוות האטה, תלוי המסה והמהירות של האובייקט. זהו הבסיס של סיפורים רבים של סרטי מדע בדיוני וסדרות טלוויזיה.

תורת היחסות הכללית

במילים פשוטות ניתן להסביר ועוד משופע היחסות הכללית. כדי להתחיל לקחת בחשבון את העובדה כי שטח ארבע-ממדי שלנו. זמן ומרחב משולבים "הנושא" כמו "רצף המרחב-זמן." במרחב הזה, יש ארבע לתאם צירים: X, Y, Z ו- T.

אבל אנשים לא יכולים להילקח ישירות ארבעה ממדים, כמו גם אנשים שטוחים היפותטית חיים בעולם דו-הממדים, מסוגלים להביט כלפי מעלה. למעשה, העולם שלנו הוא רק השלכה של המרחב ארבעה-ממדים.

עובדה מעניינת היא כי, על פי תורת יחסות כללית, הגוף אינו משתנה במהלך התנועה. אובייקטים בעולם ארבעה-ממדי הוא בעצם תמיד זהה, וכאשר נהיגה השינוי היחיד תחזיות שלהם, שאנו תופסים אותה בזמן עיוות, ירידה או עלייה בגודל וכן הלאה.

ניסוי עם מעלית

על תורת היחסות בשפה פשוטה אתה יכול להגיד עם ניסוי מחשבתי קטן. תארו לעצמכם שאתם נמצאים במעלית. הביתן הוקם בתנועה, ואתה היית במצב של חוסר משקל. מה קרה? הסיבות עשויות להיות משתיים: או במעלית היא בחלל או נמצאת בנפילה חופשית תחת השפעת כוח המשיכה של כדור הארץ. הדבר המעניין ביותר הוא שאתה לא יכול למצוא את סיבת חוסר המשקל, אם אתה לא יכול להסתכל יוצאים ממעלית התא, כלומר, שני התהליכים נראים אותו הדבר.

אולי מבלה ניסוי מחשבתי דומה, אלברט איינשטיין הגיע למסקנה שאם שני המצבים אינם נבדלים זה מזה, זה אומר למעשה הגוף תחת השפעת הכבידה אינו מאיץ, זה אפילו תנועה כי הוא כפוף תחת השפעת גוף מסיבי (במקרה הזה, הכוכב של ). לפיכך, התנועה המואצת - זה רק השלכה של תנועה אחידה בחלל תלת מימדי.

שִׁעוּר הִסְתַכּלוּת

עוד דוגמה טובה על "תורת היחסות for Dummies". הוא אינו נכון לחלוטין, אבל זה מאוד פשוט חזותי. אם הבד המתוח לשים כל חפץ, הוא יוצר של "סטייה", "משפך". כל הגוף הקטן ייאלץ לעוות את המסלול לפי עקמומיות חדשה של מרחב, ואם הגוף קצת אנרגיה, זה בדרך כלל לא יכול להתגבר על זה במשפך. עם זאת, מנקודת מבט של עצם נע, המסלול הוא קו ישר, הם לא מרגישים את התעקמות המרחב.

Gravity היא "בדרגה"

עם כניסתו של תורת היחסות הכללית, הכבידה הוא כבר לא בתוקף, עכשיו מרוצה ממיקום של תוצאה פשוטה של עקמומיות המרחב והזמן. GRT אולי נראה פנטסטי, אבל זה הוא גרסת עבודה מאושרת על ידי ניסויים.

הרבה דברים מדהימים לכאורה בעולמנו יכול להסביר את תורת היחסות. במילים פשוטות את הדברים האלה בשם ההשלכות של תורת היחסות הכללית. לדוגמא, קרן אור, עפו במרחק קצר מן הגופים מהסיביים, הם מעוקלים. יתר על כן, חפצים רבים של חלל עמוק מוסתרים זה לזה, אלא בגלל העובדה קרן אור לכופף סביב גופים אחרים, העיניים שלנו (או לייתר דיוק, הטלסקופ מבט) זמינים, לכאורה חפצים בלתי נראים. זה הכל אותו הדבר, לחפש דרך קירות.

ככל הכבידה, הזרימה איטית על פני זמן האובייקט. זה חל לא רק גופים מסיביים כמו כוכבי נויטרונים או חורים שחורים. השפעת התרחבות הזמן ניתן להבחין אפילו בעולם. לדוגמא, מכשירי ניווט לוויני מצויד שעון אטומי מדויק. הם נמצאים במסלול של כדור הארץ, ובעוד שיש מתקתק קצת יותר מהר. מאית ביום שני לאחר מכן יפתחו את הדמות, אשר תיתן עד 10 קילומטרי שגיאה בחישוב המסלול בעולם. חשב את השגיאה לאפשר לו את תורת היחסות.

במילים פשוטות ניתן מבוטא: תורת היחסות הכללית היא הבסיס של טכנולוגיות מודרניות רבות, הודות איינשטיין, נוכל למצוא בקלות בתוך הפיצרייה בשכונה לא מוכרת וספרייה.