מהי השפעות היחסיות?

הפיזיקה הקלאסית היא בדעה כי כל הצופים, ללא קשר למיקום, תקבל את אותן תוצאות במדידות שלהם זמן ואורך. עיקרון היחסות קובע כי המשקיפים יכולים לקבל תוצאות שונות, עיוותים כאלה נקראות "השפעות יחסיות". כאשר המתקרבות למהירות האור הפיסיקה הניוטונית זז הצידה.

מהירות האור

א המדען מייקלסון שנערך 1881 מדידת מהירויות האור, הבנתי כי תוצאות אלה לא תהיינה תלויות המהירות שבה נעה מקור הקרינה. יחד עם EV מייקלסון ומורלי ניסוי 1887 נערך ניסוי נוסף, שלאחריו העולם היה ברור: לא משנה לאיזה כיוון המדידה היא מהירות האור נמצא בכל מקום והוא תמיד זהה. תוצאות מחקרים אלה היו בסכסוך עם רעיונות של פיזיקה בזמן, כי אם אור עובר בסביבה מסוימת (אוויר), ואת כדור הארץ נע באותו מדיום, מדידות לכיוונים שונים לא יכולים להיות זהים.

מאוחר יותר, המתמטיקאי הצרפתי, פיסיקאי ואסטרונום ז'ול אנרי Puankare היה אחד המייסדים של תורת היחסות. הוא פיתח תיאוריה לורנץ לפיו קיימים נייח האתר, כך שמהירות האור ביחס אליו אינה תלויה בשיעור מקור. המסגרות הנעימה בצעה טרנספורמציית לורנץ, ולא הגלילי (טרנספורמציה גלילאו אמצה עד כה את המכניקה הניוטונית). מעתה מרת גליל הפכה מקרה מיוחד של טרנספורמציית לורנץ, המעבר למערכת התייחסות אינרציאלית האחרת עם קטן (בהשוואה למהירות אור) מהירות.

ביטולו של האתר

אפקט יחסותי של הקטנת האורך, המכונה גם התכווצות לורנץ, הוא שעבור משקיף האובייקטים נעו ביחס אליו, יהיו באורך קטן.

תרומה משמעותית תורת היחסות אלברט Eynshteyn הציג. הוא לגמרי בטל מונח כגון "אתר", עד prisutstvavshy הפעם חשיבה וחישובים של פיסיקאים, וכל המושגים על המאפיינים של מרחב וזמן, עברו אל קינמטיקה.

לאחר אימון לאור איינשטיין, פואנקרה לא רק הפסיקה לכתוב מאמרים מדעיים בנושא, אך לא הזכירה את שמו של עמיתיו בכל יצירותיו, למעט המקרה היחיד של פניית התאוריה של האפקט הפוטואלקטרי. פואנקרה המשיך לדון את המאפיינים של האתר, מכחיש משמעי כל פרסום של איינשטיין, אם כי במקרה זה המדען מאוד גדול, לייחס של כבוד, ואפילו נתן לו תכונה מבריקה, כאשר הנהלת בית ספר הפוליטכני הגבוה רוצה להזמין איינשטיין בציריך להיות פרופסור בבית הספר.

תורת היחסות

גם רבים מאלה הם לגמרי מסוכסכים עם פיזיקה ומתמטיקה, לפחות בקווים כלליים, מה תורת היחסות, כי זה אולי המפורסם ביותר של תיאוריות מדעיות. ההנחה שלה היא להרוס המושגים הרגילים של זמן ומרחב, ולמרות כל התלמידים ללמוד את תורת היחסות, אבל כדי להבין אותו בשלמותו הוא לא מספיק רק לדעת את הנוסחה.

אפקט התרחבות הזמן נבדק בניסוי והמטוסים-קוליים. שעון אטומי מדויק על לוח, לאחר שחזר החל לפגר לשבריר שני. אם ישנם שני משקיפים, שאחד מהם הוא נייח ואת המהלכים האחרים בבית קרוב משפחה מהירות מסוימת הראשון, בעוד הצופה שהוא נייח, ילך מהר, לבין האובייקט זז לרגע יימשך עוד קצת. עם זאת, אם צופה שנע יחליט לחזור ולבדוק את הזמן, מתברר כי שעונו הראה קצת קטן יותר מהראשון. כלומר, שיש מרחק גדול בהרבה על היקף השטח, הוא "בילה" פחות זמן, תוך כדי התנועה.

שפעות יחסיות בחיים

רבים מאמינים כי כדי להתבונן אפקטים יחסותיים רק כאשר מהירות האור, או את הגישה אליו, ואכן זה, אבל אתה יכול לצפות בהם, לא רק לשבור את ספינת החלל שלך. בעמודים של כתב העת המדעי Physical Review Letters, ניתן לקרוא על עבודה תיאורטית של מדענים שוודית. הם כתבו כי השפעות היחסיות נוכחות גם סוללה עבור רכב. תהליך אפשרי הודות לתנועה המהירה של אלקטרונים של האטומים של עופרת (אגב, יש להם סיבה רוב המתח במסופים). זה גם מסביר מדוע, למרות הדמיון של עופרת ובדיל, סוללות מבוססות פח לא עובדות.

מתכות חריגות

מהירות הסיבוב של האלקטרונים באטומים הוא נמוך למדי, כך על פי תורת היחסות פשוט לא עובד, אבל יש כמה יוצאים מן הכלל. אם תעביר הלאה בהמשך הטבלה המחזורית, ברור כי העופרת כבדה יותר הרבה אלמנטים בה. המסה הגדולה של גרעינים זה מתאזן על ידי הגדלת מהירות האלקטרון, וזה אפילו עלול להתקרב לאור.

אם ניקח בחשבון את ההיבט הזה של תורת יחסות, ברור כי האלקטרונים במקרה כזה צריכים להיות מסה עצומה. הדרך היחידה להציל את התנע הזוויתי, אבל מסלולית תידחס רדיאלית, והוא נצפה בפועל האטום של מתכות כבדות, אבל האלקטרונים "האיטיים" מסלולית לא משתנים. אפקט יחסותי הוא ציין האטומים של מתכות מסוימות ים-אורביטלים עם הנכון, צורה סימטרית כדורית. הוא האמין כי כתוצאה כספית היחסות יש מצב נוזלי של צבירה בטמפרטורת החדר.

מסע בחלל

אובייקטים בחלל מופרדים זה מזה על ידי מרחקים עצומים, או אפילו בזמן נהיגה במהירות האור ייקח זמן רב מאוד כדי להתגבר עליהם. לדוגמא, כדי להגיע אלפא קנטאורי - הכוכב הקרוב, חללית, בעל מהירות האור, לקחת ארבע שנים, וכדי להשיג הגלקסיה השכנה שלנו - הענן המגלני הגדול - צורך 160 אלף שנים.

טוס אלפא קנטאורי ובחזרה הוא עדיין אפשרי, משום כולל הנדרש של שמונה שנים, וכן עבור דיירי הרכב שמרגישים את השפעת התרחבות זמן, בתקופה זו תהיה הרבה פחות, אבל עם שובו מטיול אל אסטרונאוטי גלקסיה שכנים למצוא כי פלנטת-המכורה שלהם חלפה שלושה מאה ועשרים אלף שנים, תרבות אנושית אולי מזמן אינו קיימים. לפיכך, השפעות היחסיות לאפשר לאנשים לנוע בזמן. היא נחשבת אחת הבעיות העיקריות של חקר החלל, משום מה הטעם לכבוש את החלל החיצון, אם הוא לא מסוגל לחזור?

פעולות נוספות

בנוסף הזמן להאט הידוע, ויש את יחסותית אפקט דופלר, לפיו אם מקור הגל מתחיל לנוע, את הפצת הגל לכיוון התנועה, ייתפס על ידי משקיף כמו "קצר", וכלפי הסרת הגל עולה.

תופעה כזו היא טיפוסית של כל גלים, כך ניתן לראות בדוגמא של קול בחיי היומיום. הפחתת גל קול נתפסה על ידי האוזן האנושית כפי צליל שהולך ומתגבר. לכן, כאשר אות של רכבת או מכונית ניתן לשמוע מרחוק, הוא נמוך, ואם הרכבת ילך בעבר המתבונן, להוציא באותו קול, גובהו יהיה גבוה בעת גישה, אבל ברגע שהוא צייר ומתקני הרמה ואת הרכבת מתרחקת, את הטון יורד בפתאומיות מתחת ותמשיך ללכת על הצלילים הנמוכים יותר.

שפעות יחסיות אלה שנגרמו עקב שינוי התדר האנלוגי הקלסי על תנועת המקלט והמקור וזמן האטה יחסית.

אודות מגנטיות

בנוסף, פיזיקאים מודרניים דנים יותר ויותר השדה המגנטי כתופעת יחסותית. על פי פרשנות זו, השדה המגנטי אינו ישות פיזית עצמאית של חומר, זה אפילו לא צורה של ביטויי שדה האלקטרומגנטי. השדה המגנטי במונחים של תורת יחסות - רק תהליך שבו מתרחש בחלל סביב מטעני נקודות עקב שידור של שדה חשמלי.

תומכי התאוריה מאמינים שאם C (מהירות האור בריק) היה אינסופי, מהירויות ההתפשטות של אינטראקציות מדי היו בלתי מוגבלות, ולכן לא יכולות להיות שום גילויים של מגנטיות.