Maxsus nisbiylik nazariyasi qisqa va tushunarli. Eynshteynning maxsus nisbiylik nazariyasi: qisqacha va oddiy so'zlar bilan. Nazariyaning tarixi va ildizlari
19-asrning oxirida ham ko'pchilik olimlar dunyoning fizik manzarasi asosan qurilgan va kelajakda buzilmas bo'lib qoladi degan fikrga moyil bo'lishdi - faqat tafsilotlarni aniqlashtirish kerak edi. Ammo 20-asrning birinchi o'n yilliklarida jismoniy qarashlar tubdan o'zgardi. Bu juda qisqa tarixiy davrda amalga oshirilgan ilmiy kashfiyotlar “kaskadi” oqibati edi o'tgan yillar O'n to'qqizinchi asr va yigirmanchi asrning birinchi o'n yilliklari, ularning ko'pchiligi oddiy inson tajribasini tushunishga to'g'ri kelmadi. Albert Eynshteyn (1879-1955) tomonidan yaratilgan nisbiylik nazariyasi yorqin misoldir.
Nisbiylik nazariyasi- fazo-vaqtning fizik nazariyasi, ya'ni fizik jarayonlarning universal fazo-vaqt xossalarini tavsiflovchi nazariya. Bu atama 1906 yilda Maks Plank tomonidan nisbiylik printsipining rolini ta'kidlash uchun kiritilgan.
maxsus nisbiylik (va keyinchalik, umumiy nisbiylik).
Tor ma'noda nisbiylik nazariyasi maxsus va umumiy nisbiylikni o'z ichiga oladi. Maxsus nisbiylik nazariyasi(keyingi o'rinlarda - SRT) o'rganishda tortishish maydonlarini e'tiborsiz qoldirish mumkin bo'lgan jarayonlarni anglatadi; umumiy nisbiylik nazariyasi(keyingi o'rinlarda GTR deb yuritiladi) Nyutonni umumlashtiruvchi tortishish nazariyasidir.
Maxsus, yoki maxsus nisbiylik nazariyasi
fazo-vaqt tuzilishi haqidagi nazariyadir. U birinchi marta 1905 yilda Albert Eynshteyn tomonidan "Harakatlanuvchi jismlarning elektrodinamikasi to'g'risida" asarida kiritilgan. Nazariya harakatni, mexanika qonunlarini, shuningdek ularni belgilovchi fazo-vaqt munosabatlarini har qanday harakat tezligida,
shu jumladan yorug'lik tezligiga yaqin bo'lganlar. Klassik Nyuton mexanikasi
SRT doirasida u past tezliklar uchun taxminiy hisoblanadi.
Albert Eynshteyn muvaffaqiyatining sabablaridan biri shundaki, u nazariy ma'lumotlardan ko'ra eksperimental ma'lumotlarni qadrlagan. Bir qator tajribalar umume'tirof etilgan nazariyaga zid bo'lgan natijalarni aniqlaganida, ko'plab fiziklar bu tajribalar noto'g'ri deb qaror qilishdi.
Albert Eynshteyn birinchilardan bo'lib yangi eksperimental ma'lumotlarga asoslangan yangi nazariyani yaratishga qaror qildi.
19-asrning oxirida fiziklar sirli efirni - umumiy qabul qilingan taxminlarga ko'ra yorug'lik to'lqinlari tarqalishi uchun havoni talab qiladigan akustik to'lqinlar yoki boshqa vosita - qattiq muhitni qidirishi kerak edi. suyuq yoki gazsimon. Efirning mavjudligiga ishonish yorug'lik tezligi kuzatuvchining efirga nisbatan tezligiga qarab o'zgarishi kerak degan fikrga olib keldi. Albert Eynshteyn efir kontseptsiyasidan voz kechdi va barcha fizik qonunlar, shu jumladan yorug'lik tezligi, kuzatuvchining tezligidan qat'i nazar, o'zgarishsiz qoladi, deb taxmin qildi - tajribalar ko'rsatdi.
SRT turli xil inertial mos yozuvlar tizimlari - oddiy qilib aytganda, bir-biriga nisbatan doimiy tezlikda harakatlanadigan ob'ektlar orasidagi harakatlarni qanday izohlashni tushuntirdi. Eynshteynning tushuntirishicha, ikkita jism doimiy tezlikda harakatlanayotganda, ulardan birini mutlaq sanoq tizimi sifatida qabul qilmasdan, ularning bir-biriga nisbatan harakatini hisobga olish kerak. Shunday qilib, agar ikkita kosmonavt ikkita kosmik kemada uchayotgan bo'lsa va ularning kuzatuvlarini solishtirishni xohlasa, ular bilishi kerak bo'lgan yagona narsa - bu bir-biriga nisbatan tezlik.
Maxsus nisbiylik nazariyasi harakat to'g'ri chiziqli va bir xil bo'lganda faqat bitta maxsus holatni (shuning uchun nomi) ko'rib chiqadi.
Mutlaq harakatni aniqlashning mumkin emasligiga asoslanib, Albert Eynshteyn barcha inertial mos yozuvlar tizimlari teng degan xulosaga keldi. U maxsus nisbiylik nazariyasi (STR) deb nomlangan yangi fazo va vaqt nazariyasiga asos bo'lgan ikkita eng muhim postulatni shakllantirdi:
1. Eynshteynning nisbiylik printsipi - bu tamoyil Galileyning nisbiylik printsipini umumlashtirish edi (bir xil narsani aytadi, lekin tabiatning barcha qonunlari uchun emas, balki faqat klassik mexanika qonunlari uchun, nisbiylik printsipining optika va elektrodinamikaga qo'llanilishi masalasini ochiq qoldiradi) har qanday jismoniy narsalarga. Unda shunday deyilgan: inertial sanoq sistemalarida (IRS) bir xil sharoitda barcha fizik jarayonlar bir xil tarzda boradi. Bu shuni anglatadiki, yopiq ISO ichida o'tkazilgan hech qanday fizik tajribalar uning dam olish yoki bir tekis va to'g'ri chiziqli harakat qilishini aniqlay olmaydi. Shunday qilib, barcha IFRlar to'liq tengdir va fizik qonunlar IFRlarni tanlashga nisbatan o'zgarmasdir (ya'ni, bu qonunlarni ifodalovchi tenglamalar barcha inertial mos yozuvlar tizimlarida bir xil shaklga ega).
2. Yorug'lik tezligining doimiyligi printsipi- vakuumdagi yorug'lik tezligi doimiy va yorug'lik manbai va qabul qiluvchining harakatiga bog'liq emas;. U barcha yo'nalishlarda va barcha inertial sanoq sistemalarida bir xil. Vakuumdagi yorug'lik tezligi tabiatdagi cheklovchi tezlikdir - bu dunyo konstantalari deb ataladigan eng muhim jismoniy konstantalardan biridir.
SRTning eng muhim natijasi mashhur edi Eynshteyn formulasi massa va energiya o'rtasidagi munosabatlar haqida E=mc 2 (Bu erda C - yorug'lik tezligi), makon va vaqtning birligini ko'rsatdi, massalar kontsentratsiyasiga va ularning harakatiga qarab ularning xususiyatlarini birgalikda o'zgartirishda ifodalangan va zamonaviy fizika ma'lumotlari bilan tasdiqlangan. Vaqt va makon bir-biridan mustaqil ravishda ko'rib chiqilmaydi va fazo-vaqt to'rt o'lchovli kontinuum g'oyasi paydo bo'ldi.
Buyuk fizik nazariyasiga ko'ra, moddiy jismning tezligi oshib, yorug'lik tezligiga yaqinlashganda, uning massasi ham ortadi. Bular. Ob'ekt qanchalik tez harakat qilsa, u shunchalik og'irroq bo'ladi. Agar yorug'lik tezligiga erishilsa, tananing massasi, shuningdek uning energiyasi cheksiz bo'ladi. Tana qanchalik og'ir bo'lsa, uning tezligini oshirish shunchalik qiyin bo'ladi; Cheksiz massali jismni tezlashtirish cheksiz energiya talab qiladi, shuning uchun moddiy jismlarning yorug'lik tezligiga etib borishi mumkin emas.
Nisbiylik nazariyasida "ikki qonun - massaning saqlanish qonuni va energiyaning saqlanish qonuni - o'zining mustaqil kuchini yo'qotdi va energiya yoki massaning saqlanish qonuni deb atash mumkin bo'lgan yagona qonunga birlashdi." Ushbu ikki tushuncha o'rtasidagi fundamental bog'liqlik tufayli materiya energiyaga, aksincha - energiya materiyaga aylanishi mumkin.
Umumiy nisbiylik nazariyasi- 1916 yilda Eynshteyn tomonidan nashr etilgan tortishish nazariyasi, u 10 yil davomida ishlagan. Bu maxsus nisbiylik nazariyasining keyingi rivojlanishi. Agar moddiy jism tezlashsa yoki yon tomonga burilsa, STR qonunlari endi qo'llanilmaydi. Keyin GTR kuchga kiradi, bu umumiy holatda moddiy jismlarning harakatlarini tushuntiradi.
Umumiy nisbiylik nazariyasi tortishish effektlari jismlar va maydonlarning kuch-quvvat ta'siridan emas, balki ular joylashgan fazo-vaqtning o'zining deformatsiyasidan kelib chiqadi, deb ta'kidlaydi. Bu deformatsiya, qisman, massa-energiya mavjudligi bilan bog'liq.
Umumiy nisbiylik hozirgi vaqtda tortishishning eng muvaffaqiyatli nazariyasi bo'lib, kuzatishlar bilan yaxshi tasdiqlangan. GR umumlashtirilgan SRni tezlashtirilganlarga, ya'ni. noinertial tizimlar. Umumiy nisbiylik nazariyasining asosiy tamoyillari quyidagilardan iborat:
- yorug'lik tezligining doimiyligi printsipining tortishish kuchlarini e'tiborsiz qoldiradigan hududlarga qo'llanilishini cheklash(tortishish kuchi yuqori bo'lgan joyda yorug'lik tezligi sekinlashadi);
- nisbiylik printsipini barcha harakatlanuvchi tizimlarga kengaytirish(va faqat inertial emas).
Umumiy nisbiylik yoki tortishish nazariyasi, shuningdek, inertial va tortishish massalarining ekvivalentligi yoki inertial va tortishish maydonlarining ekvivalentligi haqidagi eksperimental haqiqatdan kelib chiqadi.
Ekvivalentlik printsipi fanda muhim o'rin tutadi. Biz har doim inertial kuchlarning har qanday jismoniy tizimga ta'sirini to'g'ridan-to'g'ri hisoblashimiz mumkin va bu bizga tortishish maydonining ta'sirini bilish imkoniyatini beradi, uning heterojenligidan mavhum bo'lib, bu ko'pincha juda ahamiyatsiz.
Umumiy nisbiylik nazariyasidan bir qator muhim xulosalar chiqarildi:
1. Fazo-vaqtning xususiyatlari harakatlanuvchi materiyaga bog'liq.
2. Inert va shuning uchun tortishish massasiga ega bo'lgan yorug'lik nuri tortishish maydonida egilishi kerak.
3. Gravitatsion maydon ta'sirida yorug'lik chastotasi pastroq qiymatlarga o'tishi kerak.
Uzoq vaqt umumiy nisbiylikning eksperimental dalillari kam edi. Nazariya va eksperiment o'rtasidagi kelishuv juda yaxshi, ammo tajribalarning tozaligi turli xil murakkab yon ta'sirlar bilan buziladi. Biroq, fazo-vaqt egriligining ta'siri hatto o'rtacha tortishish maydonlarida ham aniqlanishi mumkin. Masalan, juda sezgir soatlar Yer yuzasida vaqt kengayishini aniqlay oladi. Umumiy nisbiylikning eksperimental bazasini kengaytirish uchun 20-asrning ikkinchi yarmida yangi tajribalar o'tkazildi: inertial va tortishish massalarining ekvivalentligi sinovdan o'tkazildi (shu jumladan, Oyning lazer diapazoni bilan);
radar yordamida Merkuriy perihelionining harakati aniqlandi; Quyosh tomonidan radioto'lqinlarning tortishish kuchi o'lchandi va Quyosh tizimi sayyoralarida radar o'tkazildi; Quyosh tizimining uzoq sayyoralariga yuborilgan kosmik kemalar bilan radio aloqalariga Quyoshning tortishish maydonining ta'siri baholandi va hokazo. Ularning barchasi, u yoki bu tarzda, umumiy nisbiylik asosida olingan bashoratlarni tasdiqladi.
Demak, maxsus nisbiylik nazariyasi yorug'lik tezligining doimiyligi va barcha fizik tizimlarda bir xil tabiat qonunlari postulatlariga asoslanadi va u keladigan asosiy natijalar quyidagilardir: fazo xususiyatlarining nisbiyligi. -vaqt; massa va energiyaning nisbiyligi; og'ir va inert massalarning ekvivalentligi.
Falsafiy nuqtai nazardan umumiy nisbiylik nazariyasining eng muhim natijasi bu atrofdagi dunyoning fazo-vaqt xususiyatlarining tortishish massalarining joylashishi va harakatiga bog'liqligini aniqlashdir. Bu tananing ta'siri tufayli
Katta massalar bilan yorug'lik nurlarining yo'llari egilgan. Binobarin, bunday jismlar tomonidan yaratilgan tortishish maydoni oxir-oqibat dunyoning fazo-vaqt xususiyatlarini belgilaydi.
Maxsus nisbiylik nazariyasi tortishish maydonlarining ta'siridan mavhumdir va shuning uchun uning xulosalari faqat fazo-vaqtning kichik sohalarida qo'llaniladi. Umumiy nisbiylik nazariyasi va undan oldingi fundamental fizik nazariyalar o'rtasidagi tub farq bu bir qator eski tushunchalarni rad etish va yangilarini shakllantirishdir. Aytish joizki, umumiy nisbiylik nazariyasi kosmologiyada haqiqiy inqilob qildi. Uning asosida paydo bo'ldi turli modellar Koinot.
Eynshteynning nisbiylik nazariyasi menga doim mavhum va tushunarsiz bo‘lib tuyulgan. Keling, Eynshteynning nisbiylik nazariyasini oddiy so'zlar bilan ta'riflashga harakat qilaylik. Tasavvur qiling-a, kuchli yomg'ir ostida, shamol sizning orqangizdan esadi. Agar siz tez yugurishni boshlasangiz, yomg'ir tomchilari orqangizga tushmaydi. Tomchilar sekinroq bo'ladi yoki sizning orqangizga umuman etib bormaydi, bu ilmiy jihatdan tasdiqlangan haqiqatdir va siz yomg'irli bo'ronda buni o'zingiz tekshirishingiz mumkin. Endi tasavvur qiling-a, agar siz ortingizga o'girilib, yomg'ir bilan shamolga qarshi yugursangiz, tomchilar kiyimingizga tegib, shunchaki turganingizdan ko'ra qattiqroq duch kelishadi.
Ilgari olimlar yorug'lik shamolli havoda yomg'ir kabi ishlaydi deb o'ylashgan. Agar Yer Quyosh atrofida, Quyosh esa galaktika atrofida harakatlansa, u holda fazoda ularning harakat tezligini o‘lchash mumkin bo‘ladi, deb o‘ylaganlar. Ularning fikricha, ular faqat yorug'lik tezligini va uning ikki jismga nisbatan qanday o'zgarishini o'lchashlari kerak.
Olimlar buni qildilar va juda g'alati narsani topdi. Yorug'lik tezligi qanday bo'lishidan qat'i nazar, jismlar qanday harakatlanishidan va o'lchovlar qaysi yo'nalishda olib borilishidan qat'i nazar, bir xil edi.
Bu juda g'alati edi. Vaziyatni yomg'ir bo'roni bilan oladigan bo'lsak, normal sharoitda yomg'ir tomchilari sizning harakatlaringizga qarab sizga ko'proq yoki kamroq ta'sir qiladi. Qabul qiling, agar yomg'ir yugurayotganda ham, to'xtaganingizda ham sizning orqangizga teng kuch bilan essa, juda g'alati bo'lar edi.
Olimlar yorug'lik yomg'ir tomchilari yoki koinotdagi boshqa narsalar kabi xususiyatlarga ega emasligini aniqladilar. Qanchalik tez harakat qilsangiz ham, qaysi yo'nalishda bo'lishingizdan qat'iy nazar, yorug'lik tezligi doimo bir xil bo'ladi. Bu juda chalkash va faqat Albert Eynshteyn bu adolatsizlikni yoritib bera oldi.
Eynshteyn va boshqa olim Xendrik Lorents bularning barchasi qanday bo'lishi mumkinligini tushuntirishning yagona yo'li borligini aniqladilar. Bu faqat vaqt sekinlashgan taqdirdagina mumkin.
Tasavvur qiling-a, agar vaqt siz uchun sekinlashsa va siz sekinroq harakat qilayotganingizni bilmasangiz nima bo'lishini. Siz hamma narsa tezroq sodir bo'layotganini his qilasiz., Atrofingizdagi hamma narsa, xuddi filmdagi kabi tez oldinga siljiydi.
Shunday qilib, endi siz yana shamolli yomg'ir ostida ekanligingizni tasavvur qilaylik. Qanday qilib siz yugurayotgan bo'lsangiz ham yomg'ir sizga xuddi shunday ta'sir qilishi mumkin? Ma'lum bo'lishicha, agar siz yomg'irdan qochishga harakat qilgan bo'lsangiz, unda vaqtingiz sekinlashadi va yomg'ir tezlashadi. Yomg'ir tomchilari xuddi shu tezlikda orqangizga tegardi. Olimlar bu vaqtni kengayish deb atashadi. Qanchalik tez harakat qilsangiz ham, vaqtingiz sekinlashadi, hech bo'lmaganda yorug'lik tezligi uchun bu ifoda to'g'ri.
O'lchamlarning ikki tomonlamaligi
Eynshteyn va Lorents tushungan yana bir narsa shundaki, har xil sharoitlarda ikki kishi har xil hisoblangan qiymatlarni olishlari mumkin va eng g'alati narsa shundaki, ikkalasi ham to'g'ri bo'ladi. Bu boshqasi yon ta'sir bu yorug'lik doimo bir xil tezlikda harakat qiladi.
Keling, fikrlash tajribasini qilaylik
Tasavvur qiling-a, siz xonangizning markazida turibsiz va xonaning o'rtasiga chiroq o'rnatdingiz. Endi tasavvur qiling-a, yorug'lik tezligi juda sekin va siz uning qanday harakatlanishini ko'rishingiz mumkin, chiroqni yoqayotganingizni tasavvur qiling.
Chiroqni yoqishingiz bilan yorug'lik tarqala boshlaydi va yoritiladi. Ikkala devor bir xil masofada joylashganligi sababli, yorug'lik bir vaqtning o'zida ikkala devorga ham etib boradi.
Endi tasavvur qiling-a, xonangizda katta deraza bor va sizning do'stingiz mashinada o'tib ketadi. U boshqa narsani ko'radi. Uning nazarida sizning xonangiz o'ng tomonga siljiganga o'xshaydi va siz chiroqni yoqsangiz, u chap devorning yorug'lik tomon harakatlanayotganini ko'radi. va o'ng devor yorug'likdan uzoqlashadi. U yorug'lik birinchi navbatda chap devorga, keyin esa o'ngga tushganini ko'radi. Unga yorug'lik bir vaqtning o'zida ikkala devorni ham yoritmagandek tuyuladi.
Eynshteynning nisbiylik nazariyasiga ko'ra, ikkala nuqtai nazar ham to'g'ri bo'ladi. Sizning nuqtai nazaringizdan, yorug'lik bir vaqtning o'zida ikkala devorga tushadi. Do'stingiz nuqtai nazaridan, bu unday emas. Hech qanday yomon narsa yo'q.
Shuning uchun olimlar "bir vaqtning o'zida nisbiydir" deyishadi. Agar siz bir vaqtning o'zida sodir bo'lishi kerak bo'lgan ikkita narsani o'lchasangiz, boshqa tezlikda yoki boshqa yo'nalishda harakat qilayotgan kishi ularni siz kabi o'lchay olmaydi.
Bu bizga juda g'alati tuyuladi, chunki yorug'lik tezligi biz uchun bir zumda va biz nisbatan juda sekin harakat qilamiz. Yorug'lik tezligi juda yuqori bo'lgani uchun biz maxsus tajribalar o'tkazmagunimizcha yorug'lik tezligini sezmaymiz.
Ob'ekt qanchalik tez harakat qilsa, u shunchalik qisqa va kichikroq bo'ladi
Yana bir g'alati yon ta'sir yorug'lik tezligi o'zgarmaydi. Yorug'lik tezligida harakatlanuvchi narsalar qisqaradi.
Yana, yorug'lik tezligi juda sekin, deb tasavvur qilaylik. Tasavvur qiling-a, siz poezdda sayohat qilyapsiz va siz vagonning o'rtasiga chiroq o'rnatdingiz. Endi xonadagi kabi chiroqni yoqayotganingizni tasavvur qiling.
Nur tarqaladi va bir vaqtning o'zida avtomobil oldidagi va orqasidagi devorlarga etib boradi. Shu tarzda siz yorug'likning har ikki tomonga yetib borishi uchun qancha vaqt ketganini o'lchash orqali vagonning uzunligini ham o'lchashingiz mumkin.
Keling, hisob-kitoblarni bajaramiz:
Tasavvur qilaylik, 10 metr masofani bosib o'tish uchun 1 soniya kerak bo'ladi va yorug'lik chiroqdan vagon devoriga tarqalishi uchun 1 soniya kerak bo'ladi. Bu chiroq avtomobilning har ikki tomonidan 10 metr masofada joylashganligini anglatadi. 10 + 10 = 20 bo'lgani uchun, bu mashinaning uzunligi 20 metrni tashkil qiladi.
Endi tasavvur qilaylik, sizning do'stingiz ko'chada, poyezdning o'tayotganini tomosha qilmoqda. U narsalarni boshqacha ko'rishini unutmang. Aravaning orqa devori chiroqqa qarab, old devor esa undan uzoqlashadi. Shunday qilib, yorug'lik bir vaqtning o'zida avtomobil devorining old va orqa tomoniga tegmaydi. Nur avval orqaga, keyin esa old tomonga yetib boradi.
Shunday qilib, agar siz va do'stingiz chiroqdan devorlarga yorug'lik tarqalish tezligini o'lchasangiz, siz olasiz turli ma'nolar, va ilmiy nuqtai nazardan, ikkala hisob ham to'g'ri bo'ladi. Faqat siz uchun, o'lchovlarga ko'ra, vagonning uzunligi bir xil o'lchamda bo'ladi, lekin do'stingiz uchun vagonning uzunligi kamroq bo'ladi.
Esingizda bo'lsin, hamma narsa qanday va qanday sharoitda o'lchovlarni o'tkazishingizga bog'liq. Agar siz yorug'lik tezligida harakatlanayotgan raketaning ichida bo'lsangiz, sizning harakatingizni o'lchaydigan erdagi odamlardan farqli o'laroq, siz g'ayrioddiy narsani sezmaysiz. Vaqt siz uchun sekinroq o'tayotganini yoki oldingi va ekanligini tushunolmaysiz orqa qism Kemalar birdan bir-biriga yaqinlashib qoldi.
Shu bilan birga, agar siz raketada uchayotgan bo'lsangiz, sizga hamma sayyoralar va yulduzlar yorug'lik tezligida uchib o'tayotgandek tuyuladi. Bunday holda, agar siz ularning vaqtini va hajmini o'lchashga harakat qilsangiz, mantiqan ular uchun vaqt sekinlashishi va ularning o'lchamlari kamayishi kerak, shunday emasmi?
Bularning barchasi juda g'alati va tushunarsiz edi, lekin Eynshteyn yechim taklif qildi va bu hodisalarning barchasini bitta nisbiylik nazariyasiga birlashtirdi.
Eynshteynning nisbiylik nazariyasi birinchi jismning harakatini aniqlash faqat boshqa jismning harakati tufayli mumkin degan fikrga asoslanadi. Ushbu xulosa to'rt o'lchovli fazo-vaqt uzluksizligi va uning xabardorligida asosiy bo'ldi. Vaqt va uch o'lchovni hisobga olgan holda, bir xil asosga ega.
Maxsus nisbiylik nazariyasi, 1905 yilda kashf etilgan va maktabda ko'proq o'rganilgan, faqat bir xil nisbiy harakatda bo'lgan kuzatish tomonidan sodir bo'layotgan voqealarni tavsiflash bilan yakunlanadigan ramkaga ega. Bu bir qancha muhim oqibatlarga olib keldi:
1 Har bir kuzatuvchi uchun yorug'lik tezligi doimiydir.
2 Tezlik qanchalik katta bo'lsa, tananing massasi shunchalik katta bo'ladi; bu yorug'lik tezligida kuchliroq seziladi.
3
Energiya-E va massa-m bir-biriga teng va ekvivalent bo'lib, formuladan kelib chiqadiki, bunda c- yorug'lik tezligi bo'ladi.
E = ms2
Bu formuladan kelib chiqadiki, massa energiyaga aylanadi, kamroq massa ko'proq energiyaga olib keladi.
4 Yuqori tezlikda tananing siqilishi sodir bo'ladi (Lorentz-Fitsgerald siqilishi).
5 Kuzatuvchi tinch holatda va harakatlanuvchi ob'ektni hisobga olsak, ikkinchi marta sekinroq ketadi. 1915 yilda tugallangan bu nazariya tezlanayotgan harakatdagi kuzatuvchiga mos keladi. Gravitatsiya va fazo ko'rsatganidek. Bundan kelib chiqadiki, fazoda materiya mavjudligi sababli egri chiziqli bo'lib, shu bilan tortishish maydonlarini hosil qiladi, deb taxmin qilish mumkin. Ma'lum bo'lishicha, fazoning xususiyati tortishish kuchidir. Qizig'i shundaki, tortishish maydoni yorug'likni egadi, bu erda qora tuynuklar paydo bo'lgan.
Eslatma: Agar siz arxeologiyaga qiziqsangiz (http://arheologija.ru/), u holda sizga nafaqat qazishmalar, artefaktlar va h.k.lar haqida gapirib beradigan, balki so'nggi yangiliklarni ham baham ko'radigan qiziqarli saytga havolani kuzatib boring.
Rasmda Eynshteyn nazariyasi misollari ko'rsatilgan.
ostida A turli tezlikda harakatlanayotgan mashinalarga qaraydigan kuzatuvchi tasvirlangan. Ammo qizil mashina ko'k mashinadan tezroq harakat qilmoqda, ya'ni unga nisbatan yorug'lik tezligi mutlaq bo'ladi.
ostida IN faralardan chiqadigan yorug'lik hisobga olinadi, bu avtomobillarning tezligidagi aniq farqga qaramay, bir xil bo'ladi.
ostida BILAN E energiya = T massa ekanligini isbotlovchi yadro portlashi ko'rsatilgan. Yoki E = ms2.
ostida D Rasmdan ko'rinib turibdiki, tana siqilgan holda kamroq massa ko'proq energiya beradi.
ostida E Mu mezonlari tufayli fazoda vaqtning o'zgarishi. Vaqt kosmosda yerga qaraganda sekinroq oqadi.
Yemoq qo'g'irchoqlar uchun nisbiylik nazariyasi Bu videoda qisqacha ko'rsatilgan:
Juda qiziq fakt 2014 yilda zamonaviy olimlar tomonidan kashf etilgan nisbiylik nazariyasi haqida, ammo sir bo'lib qolmoqda.
Maxsus nisbiylik nazariyasi (STR) yoki qisman nisbiylik nazariyasi Albert Eynshteynning 1905 yilda "Harakatlanuvchi jismlarning elektrodinamikasida" (Albert Eynshteyn - Zur Elektrodynamik bewegter Körper. Annalen der Physik, IV. Folge) asarida nashr etilgan nazariyasidir. 17. Seite 891-921, iyun 1905).
U turli inertial sanoq sistemalari orasidagi harakatni yoki bir-biriga nisbatan doimiy tezlikda harakatlanuvchi jismlarning harakatini tushuntirdi. Bunday holda, ob'ektlarning hech biri mos yozuvlar tizimi sifatida qabul qilinmasligi kerak, lekin ularni bir-biriga nisbatan ko'rib chiqish kerak. SRT 2 jism harakat yo'nalishini o'zgartirmasa va bir tekis harakatlansa, faqat 1 holatni ta'minlaydi.
Jismlardan biri o'z traektoriyasini o'zgartirganda yoki tezligini oshirganda SRT qonunlari amal qilishni to'xtatadi. Bu erda jismlar harakatining umumiy talqinini beruvchi umumiy nisbiylik nazariyasi (GTR) sodir bo'ladi.
Nisbiylik nazariyasi qurilgan ikkita postulat:
- Nisbiylik printsipi- Uning so'zlariga ko'ra, hamma narsada mavjud tizimlar bir-biriga nisbatan doimiy tezlikda harakatlanadigan va yo'nalishini o'zgartirmaydigan murojaatlar uchun bir xil qonunlar qo'llaniladi.
- Yorug'lik tezligi printsipi- yorug'lik tezligi barcha kuzatuvchilar uchun bir xil va ularning harakat tezligiga bog'liq emas. Bu eng yuqori tezlik, va tabiatda hech narsa katta tezlikka ega emas. Yorug'lik tezligi 3*10^8 m/s.
Albert Eynshteyn nazariy ma'lumotlardan ko'ra eksperimental ma'lumotlarni asos qilib oldi. Bu uning muvaffaqiyatining tarkibiy qismlaridan biri edi. Yangi eksperimental ma'lumotlar yangi nazariyani yaratish uchun asos bo'lib xizmat qildi.
19-asrning o'rtalaridan boshlab fiziklar efir deb nomlangan yangi sirli muhitni qidirmoqdalar. Efir barcha ob'ektlardan o'tishi mumkin, ammo ularning harakatida qatnashmaydi, deb ishonilgan. Efir haqidagi e'tiqodlarga ko'ra, tomoshabinning efirga nisbatan tezligini o'zgartirish orqali yorug'lik tezligi ham o'zgaradi.
Eynshteyn tajribalarga ishonib, yangi efir muhiti kontseptsiyasini rad etdi va yorug'lik tezligi doimo doimiy va hech qanday sharoitga, masalan, odamning tezligiga bog'liq emas deb taxmin qildi.
Vaqt oraliqlari, masofalar va ularning bir xilligi
Maxsus nisbiylik nazariyasi vaqt va makonni bog'laydi. Moddiy olamda kosmosda 3 ta ma'lum: o'ng va chap, oldinga va orqaga, yuqoriga va pastga. Agar biz ularga vaqt deb ataladigan boshqa o'lchovni qo'shsak, bu fazo-vaqt uzluksizligining asosini tashkil qiladi.
Agar siz sekin tezlikda harakat qilsangiz, kuzatuvlaringiz tezroq harakat qilayotgan odamlar bilan birlashmaydi.
Keyinchalik tajribalar makonni ham vaqt kabi idrok etish mumkin emasligini tasdiqladi: bizning idrokimiz jismlarning harakat tezligiga bog'liq.
Energiyani massa bilan bog'lash
Eynshteyn energiyani massa bilan birlashtirgan formulani ishlab chiqdi. Ushbu formula fizikada keng qo'llaniladi va u har bir o'quvchiga tanish: E=m*c², unda Elektron energiya; m - tana massasi, c - tezlik yorug'likning tarqalishi.
Jismning massasi yorug'lik tezligining ortishiga mutanosib ravishda ortadi. Agar siz yorug'lik tezligiga erishsangiz, tananing massasi va energiyasi o'lchamsiz bo'ladi.
Ob'ektning massasini oshirish orqali uning tezligini oshirishga erishish qiyinlashadi, ya'ni cheksiz ulkan moddiy massaga ega bo'lgan tana uchun cheksiz energiya talab qilinadi. Ammo, aslida, bunga erishish mumkin emas.
Eynshteyn nazariyasi ikkita alohida qoidani birlashtirdi: massa holati va energiya pozitsiyasi bitta umumiy qonunga. Bu energiyani moddiy massaga aylantirish imkonini berdi va aksincha.
