FormatieWetenschap

De relativiteitstheorie - wat is dat? De postulaten van de relativiteitstheorie. Tijd en ruimte in de relativiteitstheorie

Terug in de begin van de 20e eeuw werd geformuleerd de relativiteitstheorie. Wat is het en wie zijn schepper kent elke schoolkind vandaag. Het is zo fascinerend dat het zelfs geïnteresseerd in mensen die ver van de wetenschap. In dit artikel in toegankelijke taal beschrijft de relativiteitstheorie: wat het is, wat zijn de postulaten en toepassingen.

Er wordt gezegd dat aan Albertu Eynshteynu, de schepper, het inzicht kwam in een handomdraai. Wetenschapper naar verluidt reed een tram in Bern, Zwitserland. Hij keek naar de straat klok en realiseerde zich dat de klok stopt wanneer een tram te versnellen om de snelheid van het licht. In dit geval is het niet eens tijd zou zijn geweest. in de relativiteitstheorie het speelt een zeer belangrijke rol. Een van de stellingen geformuleerd door Einstein - verschillende waarnemers zien de werkelijkheid anders. Dit geldt met name voor de tijd en afstand.

Goed voor de positie van de waarnemer

Die dag Albert realiseerde dat de taal van de wetenschap, een omschrijving van elke fysisch verschijnsel of gebeurtenis afhankelijk van of de waarnemer zich in een referentiekader. Bijvoorbeeld, als een passagier tram punten zal dalen, ze vallen in relatie tot deze recht naar beneden. Als we kijken vanuit het perspectief van het staan op een verkeersvrije straat, de baan van de val komt overeen met een parabool, zoals de tram beweegt terwijl vallen bril. Dus het referentiesysteem naar iedereen. Wij bieden u een kijkje op de basisprincipes van de relativiteitstheorie.

Distributed verkeer wet en het beginsel van de relativiteit

Ondanks het feit dat wanneer u de beschrijving van de gebeurtenissen telsystemen variëren veranderen, zijn er universele dingen die hetzelfde blijven. Om dit te begrijpen, moet men zich afvragen geen punten laten vallen, en de wet van de natuur, waardoor het aan te vallen. Voor elke waarnemer, ongeacht de volgorde in een bewegende of vaste coördinatenstelsel is, is het antwoord ongewijzigd. Deze wet is de wet van de verdeling van het verkeer genoemd. Het is eveneens geldig in de tram, en op straat. Met andere woorden, als de beschrijving van de gebeurtenissen altijd hangt af van wie hen kijkt, dan is dit niet van toepassing op de wetten van de natuur. Ze zijn, zoals het wordt uitgedrukt in wetenschappelijke taal, onveranderlijk. Dat dit is het principe van relativiteit.

Twee van de theorie van Einstein

Dit principe, evenals alle andere hypothese, was het noodzakelijk om eerst te controleren, te correleren met de natuurlijke fenomenen die actief zijn in onze werkelijkheid. Einstein verkregen 2 relativiteitstheorie. Hoewel ze zijn verwante, maar worden apart beschouwd.

Private of speciale relativiteitstheorie (SRT) is gebaseerd op de veronderstelling dat, voor alle soorten van referentie-systemen, die een constante snelheid zijn, de wetten van de natuur zijn hetzelfde. Algemene relativiteit (GR) Dit principe geldt voor elke referentiekader, inclusief die bewegen versnelling. In 1905, Albert Einstein publiceerde de eerste theorie. De tweede, complexere wat betreft de mathematische inrichting, in 1916 voltooid. Oprichting van de relativiteitstheorie, SRT en BRT, was een belangrijke stap in de ontwikkeling van de natuurkunde. Laten we stilstaan bij elk van hen.

Speciale relativiteitstheorie

Wat is het, wat is de essentie? Laten we deze vraag te beantwoorden. Het is deze theorie voorspelt vele paradoxale effecten die in strijd zijn met onze intuïties over hoe de wereld werkt zijn. Dit zijn de effecten die optreden wanneer de snelheid zal de snelheid van het licht. De bekendste onder hen is de tijd dilatatie effect (van de klok). Horloges die bewegen ten opzichte van de waarnemer, zijn langzamer dan degenen die in zijn handen voor hem.

In het coördinatenstelsel rijdt met een snelheid nabij de lichtsnelheid, uitgerekt ten opzichte van de waarnemer, en de lengte van de voorwerpen (ruimtelijk bereik) daarentegen wordt samengedrukt in de richting van de as van deze beweging. Dit effect wetenschappers noemen-Fitzgerald contractie Lorentz. Maar in 1889 beschreef hij Dzhordzh Fitsdzherald, een Italiaanse natuurkundige. En in 1892, Hendrik Lorentz, een Nederlander, voegde hij eraan toe. Dit effect verklaart de negatief resultaat, dat de Michelson-Morley-experiment, waarbij de snelheid van de planeet in de ruimte wordt bepaald door de "ether wind" geeft. Dit zijn de basisprincipes van de relativiteitstheorie (bijzondere). Einstein aangevuld deze vergelijkingen formulegewicht omzetting gebeurt op dezelfde wijze. Volgens het, voor de lichaamssnelheid benadert de lichtsnelheid, het lichaamsgewicht toenemen. Bijvoorbeeld, als de snelheid 260K. Km / s hetzij 87% van de lichtsnelheid, vanuit het gezichtspunt van een waarnemer die in het vaste referentieframe van de massa van het object te verdubbelen.

bevestiging STO

Al deze bepalingen, wat ze in strijd zijn met gezond verstand, Einstein's tijd worden direct en volledig bevestigd in tal van experimenten. Een van hen hield een universiteit van Michigan onderzoekers. Deze merkwaardige experiment bevestigde de relativiteitstheorie in de natuurkunde. Onderzoekers die aan boord van een vliegtuig, die regelmatig transatlantische vluchten, ultra-precieze gemaakt atoomklokken. Elke keer na zijn terugkeer naar de getuigenis van deze uren werden gecontroleerd met de controletoren van de luchthaven. Het bleek dat de klok op het vlak telkens steeds achter bij de controles. Natuurlijk, het was slechts een kleine cijfers, een fractie van een seconde, maar het feit is zeer belangrijk.

De laatste halve eeuw onderzoekers bestuderen elementaire deeltjesversneller - een enorme hardware complexen. In deze elektronenbundels of protonen, d.w.z. geladen subatomaire deeltjes versneld zolang zij niet de snelheid naderen van het licht. Daarna bombarderen ze de nucleaire doel. In deze tests, moet u het feit dat de massa van deeltjes toeneemt, omdat anders de resultaten van het experiment kan niet worden geïnterpreteerd overwegen. In dit verband heeft de SRT al lang niet alleen een hypothetische theorie. Het is uitgegroeid tot een van de instrumenten die worden gebruikt in de toegepaste techniek, samen met de wetten van de mechanica van Newton. De principes van de relativiteitstheorie gevonden groot praktisch gebruik zijn.

STO en de wetten van Newton

Het over wetten van Newton (portret van de wetenschapper hierboven weergegeven), moet worden opgemerkt dat de speciale relativiteitstheorie, waardoor ze schijnbaar in tegenspraak, in feite neemt de vergelijkingen wetten van Newton bijna precies, wanneer het wordt gebruikt om een orgaan waarvan de bewegingssnelheid beschrijven veel minder dan de snelheid van het licht. Met andere woorden, als u gebruik maakt van de speciale relativiteitstheorie, Newton natuurkunde wordt niet geannuleerd. Deze theorie, daarentegen, vult en breidt deze uit.

De lichtsnelheid - een universele constante

Met behulp van het principe van de relativiteit, kan men begrijpen waarom het een belangrijke rol speelt is de snelheid van het licht, in plaats van iets anders in deze wereld model van de structuur. Deze vraag wordt opgeworpen door mensen die net beginnen bekendheid met natuurkunde. De lichtsnelheid een universele constante omdat het als zodanig door natuurwetten (meer hierover kan worden gevonden door het bestuderen van de Maxwell vergelijkingen). De lichtsnelheid in vacuüm, dankzij het relativiteitsprincipe in elk referentieframe hetzelfde. Je denkt misschien dat het in strijd is met gezond verstand. Hieruit volgt dat voor de waarnemer op hetzelfde tijdstip als het licht afkomstig is van een vaste bron en een bewegend (ongeacht of deze beweegt met een snelheid). Echter, het is het niet. De snelheid van het licht, is dankzij zijn speciale rol krijgt een centrale plaats niet alleen bijzonder, maar ook in de algemene relativiteitstheorie. En vertellen.

Algemene Relativiteitstheorie

Het wordt gebruikt, zoals gezegd, voor referentieframes niet noodzakelijkerwijs die waarvan bewegingssnelheid ten opzichte van elkaar constant. Wiskundig, deze theorie lijkt veel moeilijker dan speciaal. Dit verklaart het feit dat er onder hun publicaties afgelopen 11 jaar. GTR is voorzien van een speciale als een speciaal geval. Daarom, de wetten van Newton zijn ook deel van uit. Echter, de algemene relativiteitstheorie gaat veel verder dan zijn voorgangers. Bijvoorbeeld wordt uitgelegd in een nieuwe zwaartekracht.

vierde dimensie

Dankzij de vier-dimensionale wereld wordt steeds GRT: Tijd toegevoegd aan de drie ruimtelijke dimensies. Allemaal zijn ze onlosmakelijk met elkaar verbonden, daarom is het noodzakelijk om niet te praten over de ruimtelijke afstand die in de drie-dimensionale wereld tussen twee objecten bestaat. Gaat nu ruimte-tijd intervallen tussen verschillende gebeurtenissen, verenigen zowel ruimtelijk als tijdafstand ze van elkaar. Met andere woorden, de tijd en ruimte in de relativiteitstheorie worden beschouwd als een vierdimensionaal continuüm. Het kan worden gedefinieerd als de ruimte-tijd. Dit continuüm van de waarnemers die bewegen ten opzichte van elkaar, hebben verschillende meningen hebben, zelfs over twee gebeurtenissen, of één van hen als er waren beiden voorafgegaan door een ander. Echter, is het causale verband niet worden geschonden. Met andere woorden, het bestaan van een coördinatensysteem waarbij twee gebeurtenissen in verschillende sequenties en op hetzelfde moment, zelfs geen GR mogelijk.

De algemene relativiteitstheorie en de wet van de universele zwaartekracht

Volgens de wet van de universele zwaartekracht, door Newton ontdekte de kracht van wederzijdse aantrekking bestaat in het universum tussen twee lichamen. Aarde vanuit deze positie om de zon draait, want er zijn aantrekkingskrachten tussen hen. Niettemin is het algemene relativiteitstheorie maakt de blik op de andere zijde om dit verschijnsel. Zwaartekracht, volgens deze theorie - een gevolg van "kromming" (vervorming) van de tijdruimte, die onder invloed van de massa waargenomen. Het lichaam is zwaarder (in ons voorbeeld, de zon), de meer "flex" onder hem de ruimte-tijd. Dienovereenkomstig zijn gravitatieveld is zo sterk.

Met het oog op een beter begrip van de essentie van de relativiteitstheorie, rekening houden met de vergelijking. Het land, volgens de algemene relativiteitstheorie, draait om de zon, als een kleine bal die rollen rond de krater van de kegel, gevormd als gevolg van de "dwingen" de ruimte-tijd zon. En dat we gebruikten nemen de zwaartekracht is eigenlijk de uiterlijke verschijningsvorm van de kromming, en niet met geweld in de zin van Newton. Betere uitleg van het fenomeen van de zwaartekracht dan in brt voorgesteld, tot op heden niet gevonden.

Testmethoden algemene relativiteit

Merk op dat de GRT is niet eenvoudig te controleren, omdat het resulteert in het laboratorium bijna voldoen aan de wet van de universele zwaartekracht. Maar wetenschappers had nog een aantal belangrijke experimenten. Hun resultaten suggereren dat Einstein's theorie wordt bevestigd. GRT helpt ook om de verschillende verschijnselen waargenomen in de ruimte uit te leggen. Dit bijvoorbeeld kleine afwijkingen van kwik uit de stationaire baan. Vanuit het oogpunt van de Newtoniaanse klassieke mechanica kan ze niet verklaren. Dit is ook de reden waarom de elektromagnetische straling van verre sterren wordt gebogen bij het passeren in de buurt van de zon.

De resultaten voorspeld door algemene relativiteit inderdaad wezenlijk verschillen van die welke de wetten van Newton (zijn portret boven weergegeven) wanneer er supersterke velden zwaartekracht verkregen. Daarom is het voltooien van de verificatie van de algemene relativiteitstheorie vereist ofwel zeer nauwkeurige metingen van de grote massa van objecten, of een zwart gat, want onze gewone voorstellingen in relatie tot hen niet van toepassing. Daarom is de ontwikkeling van de experimentele methoden om deze theorie te testen is een van de belangrijkste taken van de moderne experimentele natuurkunde.

De hoofden van veel wetenschappers, en mensen die ver van de wetenschap neemt gecreëerd door de relativiteitstheorie van Einstein. Wat is er, we spraken kort. Deze theorie maakt ons vertrouwde ideeën over de wereld, dus de belangstelling voor is nog niet gedoofd.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 birmiss.com. Theme powered by WordPress.