SRT, TOE - nasa ilalim ng mga pagdadaglat na ito ang terminong "teorya ng relativity", pamilyar sa halos lahat. Ang lahat ay maaaring ipaliwanag sa simpleng wika, kahit na ang pahayag ng isang henyo, kaya huwag mawalan ng pag-asa kung hindi mo naaalala ang kurso sa pisika ng paaralan, dahil sa katunayan ang lahat ay mas simple kaysa sa tila.
Ang Kapanganakan ng Teorya
Kaya, simulan natin ang kursong "The Theory of Relativity for Dummies". Inilathala ni Albert Einstein ang kanyang trabaho noong 1905 at nagdulot ito ng kaguluhan sa mga siyentipiko. Ang teoryang ito ay halos ganap na sumaklaw sa maraming mga gaps at hindi pagkakapare-pareho sa pisika ng huling siglo, ngunit, bilang karagdagan, binaligtad nito ang ideya ng espasyo at oras. Mahirap para sa mga kontemporaryo na maniwala sa marami sa mga pahayag ni Einstein, ngunit kinumpirma lamang ng mga eksperimento at pag-aaral ang mga salita ng mahusay na siyentipiko.
Einstein's Theory of Relativity ay ipinaliwanag sa mga simpleng salita kung ano ang pinaghirapan ng mga tao sa loob ng maraming siglo. Maaari itong tawaging batayan ng lahat ng modernong pisika. Gayunpaman, bago natin ipagpatuloy ang pag-uusap tungkol sa teorya ng relativity, dapat natinlinawin ang isyu ng mga termino. Tiyak na marami, nagbabasa ng mga sikat na artikulo sa agham, ay nakatagpo ng dalawang pagdadaglat: SRT at GRT. Sa katunayan, ang ibig nilang sabihin ay medyo magkaibang mga konsepto. Ang una ay ang espesyal na teorya ng relativity, at ang pangalawa ay nangangahulugang "general relativity".
Simply complex
Ang
SRT ay isang mas lumang teorya na kalaunan ay naging bahagi ng GR. Maaari lamang itong isaalang-alang ang mga pisikal na proseso para sa mga bagay na gumagalaw sa isang pare-parehong bilis. Maaaring ilarawan ng pangkalahatang teorya kung ano ang nangyayari sa mga nagpapabilis na bagay, at ipaliwanag din kung bakit umiiral ang mga graviton particle at gravity.
Kung kailangan mong ilarawan ang paggalaw at ang mga batas ng mekanika, gayundin ang ugnayan ng espasyo at oras kapag papalapit sa bilis ng liwanag - ito ay maaaring gawin ng espesyal na teorya ng relativity. Sa simpleng mga termino, maaari itong ipaliwanag bilang mga sumusunod: halimbawa, ang mga kaibigan mula sa hinaharap ay nagbigay sa iyo ng isang sasakyang pangalangaang na maaaring lumipad nang napakabilis. Sa ilong ng spacecraft ay isang kanyon na kayang barilin ang lahat sa harap gamit ang mga photon.
Kapag ang isang putok ay nagpaputok, na nauugnay sa barko, ang mga particle na ito ay lumilipad sa bilis ng liwanag, ngunit, lohikal, ang isang nakatigil na tagamasid ay dapat makita ang kabuuan ng dalawang bilis (ang mga photon mismo at ang barko). Pero walang ganun. Makikita ng nagmamasid ang mga photon na gumagalaw sa 300,000 m/s, na parang zero ang bilis ng barko.
Ang bagay ay gaano man kabilis ang paggalaw ng isang bagay, ang bilis ng liwanag para dito ay pare-parehong halaga.
Itoang pahayag ay ang batayan ng mga kamangha-manghang lohikal na konklusyon tulad ng pagbagal at pagbaluktot ng oras, depende sa masa at bilis ng bagay. Maraming science fiction na pelikula at serye ang nakabatay dito.
General Relativity
Ang isang mas malaking pangkalahatang relativity ay maaaring ipaliwanag sa mga simpleng termino. Upang magsimula, dapat nating isaalang-alang ang katotohanan na ang ating espasyo ay apat na dimensyon. Ang oras at espasyo ay nagkakaisa sa isang "paksa" bilang "space-time continuum". Mayroong apat na coordinate axes sa ating espasyo: x, y, z at t.
Ngunit hindi direktang maiintindihan ng mga tao ang apat na dimensyon, tulad ng isang hypothetical na patag na tao na naninirahan sa isang two-dimensional na mundo ay hindi makatingala. Sa katunayan, ang ating mundo ay isang projection lamang ng four-dimensional space sa three-dimensional space.
Ang isang kawili-wiling katotohanan ay na, ayon sa pangkalahatang teorya ng relativity, ang mga katawan ay hindi nagbabago kapag sila ay gumagalaw. Ang mga bagay ng four-dimensional na mundo ay sa katunayan ay palaging hindi nagbabago, at tanging ang kanilang mga projection lamang ang nagbabago kapag gumagalaw, na aming nakikita bilang pagbaluktot ng oras, pagbawas o pagtaas ng laki, at iba pa.
Ekperimento sa elevator
Ang teorya ng relativity ay maaaring ipaliwanag sa mga simpleng salita sa tulong ng isang maliit na eksperimento sa pag-iisip. Isipin na nasa elevator ka. Nagsimulang gumalaw ang cabin, at ikaw ay nasa isang estado ng kawalan ng timbang. Anong nangyari? Maaaring may dalawang dahilan: kung nasa loob ang elevatorkalawakan, o nasa free fall sa ilalim ng impluwensya ng gravity ng planeta. Ang pinaka-kagiliw-giliw na bagay ay imposibleng malaman ang sanhi ng kawalan ng timbang kung walang paraan upang tumingin sa labas ng elevator cabin, ibig sabihin, magkapareho ang hitsura ng parehong mga proseso.
Marahil, pagkatapos magsagawa ng katulad na eksperimento sa pag-iisip, naisip ni Albert Einstein na kung ang dalawang sitwasyong ito ay hindi makikilala sa isa't isa, kung gayon sa katunayan ang katawan sa ilalim ng impluwensya ng grabidad ay hindi bumibilis, ito ay isang pare-parehong paggalaw. na nakakurba sa ilalim ng impluwensya ng isang napakalaking katawan (sa kasong ito mga planeta). Kaya, ang pinabilis na paggalaw ay isang projection lamang ng pare-parehong paggalaw sa tatlong-dimensional na espasyo.
Mailarawang halimbawa
Isa pang magandang halimbawa sa "Relativity for Dummies". Ito ay hindi ganap na tama, ngunit ito ay napaka-simple at malinaw. Kung ang anumang bagay ay inilagay sa isang nakaunat na tela, ito ay bumubuo ng isang "pagpalihis", isang "funnel" sa ilalim nito. Ang lahat ng mas maliliit na katawan ay mapipilitang i-distort ang kanilang trajectory ayon sa bagong kurbada ng espasyo, at kung ang katawan ay may kaunting enerhiya, maaaring hindi nito madaig ang funnel na ito. Gayunpaman, mula sa punto ng view ng gumagalaw na bagay mismo, ang trajectory ay nananatiling tuwid, hindi nila mararamdaman ang kurbada ng espasyo.
Gravity "na-downgrade"
Sa pagdating ng pangkalahatang teorya ng relativity, ang gravity ay hindi na naging puwersa at ngayon ay kontento na sa posisyon ng isang simpleng resulta ng kurbada ng oras at espasyo. Ang pangkalahatang relativity ay maaaring mukhang hindi kapani-paniwala, ngunit ito ay gumaganabersyon at kinumpirma ng mga eksperimento.
Maraming tila hindi kapani-paniwalang mga bagay sa ating mundo ang maipaliwanag ng teorya ng relativity. Sa simpleng mga termino, ang mga naturang bagay ay tinatawag na mga kahihinatnan ng pangkalahatang kapamanggitan. Halimbawa, ang mga sinag ng liwanag na lumilipad sa malapitan mula sa malalaking katawan ay nakayuko. Bukod dito, maraming mga bagay mula sa malayong espasyo ang nakatago sa likod ng bawat isa, ngunit dahil sa ang katunayan na ang mga sinag ng liwanag ay umiikot sa iba pang mga katawan, ang mga tila hindi nakikitang mga bagay ay magagamit sa aming mga titig (mas tiyak, sa titig ng teleskopyo). Parang tumitingin sa dingding.
Kung mas malaki ang gravity, mas mabagal ang daloy ng oras sa ibabaw ng isang bagay. Nalalapat ito hindi lamang sa malalaking katawan tulad ng mga neutron star o black hole. Ang epekto ng time dilation ay makikita kahit sa Earth. Halimbawa, ang mga satellite navigation device ay nilagyan ng pinakatumpak na mga atomic na orasan. Nasa orbit sila ng ating planeta, at medyo mas mabilis ang oras doon. Daan-daang segundo sa isang araw ay magdadagdag ng isang figure na magbibigay ng hanggang 10 km ng error sa mga kalkulasyon ng ruta sa Earth. Ang teorya ng relativity ang nagbibigay-daan sa amin na kalkulahin ang error na ito.
Sa madaling salita, masasabi natin ito: Ang General Relativity ay sumasailalim sa maraming modernong teknolohiya, at salamat sa Einstein, madali tayong makahanap ng pizzeria at library sa isang hindi pamilyar na lugar.
