Nisbiylik nazariyasi - bu nima? nisbiylik nazariyasi varsayımları. nisbiylik nazariyasi vaqt va makon

Orqaga erta 20-asrda nisbiylik nazariyasini shakllantirish qilingan. Bu nima va kim uning ijodkor bugun har bir maktabga biladi. Bu juda ajoyib fan yiroq odamlar hatto manfaatdor ekanini. yaxshi tilida Ushbu maqolada nisbiylik nazariyasi ta'riflaydi: u nima, uning varsayımları va ilovalar nima bo'ladi.

Bu Albertu Eynshteynu, Yaratganga, zakovat kaşla kelgan ekan. Scientist go'yo Bern, Shveytsariya bir tramvay minib. U ko'cha soat qaradi va bir tramvay yorug'lik tezligiga tezlashtirish qachon soat to'xtaydi, deb tushundi. Bu holda u vaqt bo'lmagan bo'lar. nisbiylik nazariyasi u juda muhim ahamiyat kasb etadi. Eynshteyn tomonidan formuladan postulat biri - turli kuzatuvchilar boshqacha haqiqatni anglamoq. Bu vaqt va masofa bilan, xususan amal qiladi.

Rosid uchun buxgalteriya

O'sha kuni Albert fan tili, har qanday jismoniy hodisaning yoki hodisaning bir Tavsif kuzatuvchi murojaat hoshiyasi bo'lgan bog'liq ekanini tushundi. har qanday yo'lovchi tramvay ochko tomchi bo'ladi Misol uchun, agar ular to'g'ri pastga unga nisbatan tushib. Biz bir piyoda ko'chada turgan nuqtai nazaridan qarasak, kuz traektoriyasi tushib ko'zoynak esa tramvay harakat qilib, parabola mos keladi. Shunday qilib, har bir mos yozuvlar tizimi. Biz nisbiylik nazariyasi asosiy tamoyillari bilan yaqindan tanishish taklif etamiz.

Tarqalgan transport qonuni va nisbiylik tamoyili

Agar tizimlari farq sanab voqealar tavsifi o'zgartirish bo'lsa, shu qoladi universal narsalar bor, deb qaramay. Bu tushunish uchun, bir ochko tomchi, va u tushib sabab tabiat qonuni emas, balki qiziqtirgan bor. har qanday kuzatuvchi uchun, qat'i nazar, bir harakat yoki u koordinatalarini belgilangan tizimida tartibini, javob o'zgarishsiz bo'ladi. Ushbu qonun trafik taqsimlash qonunini deyiladi. Bu tramvay ham birdek amal qiladi, va ko'chada. Boshqa so'zlar bilan aytganda, voqealar bayoni har doim ularni kuzatib kim bog'liq bo'lsa, u holda bu tabiat qonunlariga amal qilmaydi. Bu invariant, ilmiy tilda ifodalangan Ular bor. Bu nisbiylik printsipi.

Eynshteynning nazariyasiga ikki

Bu tamoyil, shuningdek boshqa har qanday taxmin, u bizning aslida faol tabiiy hodisalar bilan bağıntılandıran, birinchi tekshirish uchun zarur edi. Eynshteyn nisbiylik 2 nazariyasi olingan. Ular bilan bog'liq bo'lgan, lekin alohida hisoblanadi-da.

Xususiy yoki maxsus nisbiylik nazariyasi (SRT) doimiy tezligi mos yozuvlar tizimlari, har qanday uchun, tabiat qonunlari bilan bir xil bo'ladi, yetakchi asoslangan. Umumiy nisbiylik (gr), bu qonun tezlashtirish bilan harakat deb, shu jumladan mos yozuvlar har qanday ramka, uchun amal qiladi. 1905-yilda, Albert Eynshteyn birinchi nazariyani chop etildi. 1916 yilda qurib matematik apparati bo'yicha ikkinchi, yanada murakkab. nisbiyligi, SRT va GRT nazariyasi yaratish, fizika rivojida muhim qadam bo'ldi. Keling, ulardan har biri haqida to'xtalib qilaylik.

nisbiylik nazariyasi

uning mohiyati nima, u nima? Keling, bu savolga javob qilaylik. Bu nazariya dunyo ishlari haqida biz kurumlardaki zid bo'lgan ko'pgina paradoksal ta'sir bashorat emas. Bu tezlik yondashuvlar paydo bo'lib ta'siri bor yorug'lik tezligini. Ular orasida eng mashhur (soat) vaqti dilation ta'siri bo'ladi. kuzatuvchi nisbatan harakat soatlari, uning qo'lida ekanini qaraganda sekin bo'ladi.

yorug'lik tezligiga yaqin tezlikda, harakat muvofiqlashtirish tizimi kuzatuvchi nisbatan cho'zib qilinmoqda, va ob'ektlar (fazoviy ko'lam) uzunligi, aksincha, bu harakatning o'qining yo'nalishi bo'ylab siqiladi. Bu ta'sir olimlar call-Fitzgerald qisqartirish Lorentz. Biroq 1889 yilda u Dzhordzh Fitsdzherald, italiyalik fizik tasvirlangan. 1892-yilda, Hendrik Lorentz, bir gollandiyalik, deya qo'shimcha qildi u. Bu ta'sir tashqi kosmosdagi sayyoramizning tezligi "aether shamolni" o'lchash orqali aniqlanadi bo'lgan Michelson-Morley tajriba beradi salbiy natija, tushuntiradi. Bu nisbiylik (maxsus) nazariyasining asosiy printsiplari mavjud. Eynshteyn o'xshatish qilgan bu tenglamalar formula vazn konvertatsiya to'ldirilsin. Unga ko'ra, tana tezligi yorug'lik tezligini yondashuvlar sifatida uchun, tana vazni oshiradi. Misol uchun, tezligi 260K. Km / s, statsionar holatda bo'lgan kuzatuvchi nuqtai nazaridan nur tezligida ya'ni 87%, agar ob'ekt massasini ikki barobar.

tasdiqlash FJT

Eynshteynning vaqti ular umumiy ma'noda zid bo'lgan baribir barcha Bu qoidalar, to'g'ridan-to'g'ri va to'liq ko'p tajribalarida tasdiqlangan. Ulardan biri Michigan universiteti tadqiqotchilari bo'lib o'tdi. Bu qiziq tajriba fizika nisbiylik nazariyasini tasdiqladi. Tadqiqotchilar bortida muntazam transatlantik parvoz, ultra-aniq qilib Samolyotga, joylashtirilgan atom soatlar. Bu soat guvohligi qaytib Har safar aeroporti nazorat bilan nazorat qilindi. Bu samolyotda soat, har safar ko'proq va ko'proq nazorat ortda qolgan ekan. Albatta, bu faqat bir kichik raqamlar, bir soniyada fraksiyalari edi, lekin haqiqat juda muhim hisoblanadi.

So'nggi yarim asr tadqiqotchilari elementar zarracha hızlandırıcısı olmoqda - katta apparat majmualari. Bu elektron nurlar yoki proton, ya'ni, endi atom olti zarralar, modomiki ular tezligini yaqinlik qilmang sifatida jadal zaryadlangan nur. So'ngra ular yadroviy maqsadiga bombardimon. Bu test, siz zarralar ortadi ommaviy, aks holda eksperiment natijalari talqin qilinishi mumkin emas, deb haqiqatni hisobga olish kerak bo'ladi. Shu munosabat bilan, SRT uzoq faqat faraziy bir nazariya emas edi. Bu mexanikasi Nyuton qonunlari bilan birga, amaliy muhandislik ishlatiladigan vositalar biriga aylandi. nisbiylik nazariyasi asoslari, bugungi kunda katta amaliy foydalanish topildi.

FJT va Nyuton qonunlari

gapirganda Nyuton qonunlari (olim portreti yuqorida taqdim), u kimning tezligi harakati tanasi tasvirlash uchun ishlatiladi, agar o'xshaydi, ularni zid nisbiylik, maxsus nazariyasi, aslida, deyarli aniq Nyuton qonunlari tenglamalarni qayta ishlab chiqarish ta'kidlash lozim yorug'lik tezligi ancha kam. Agar maxsus nisbiyligini foydalanayotgan bo'lsangiz Boshqacha aytganda, Nyuton fizika bekor emas. Bu nazariya, aksincha, to'ldiradi va uni uzaytiradi.

yorug'lik tezligi - universal doimiy

u asosan tarkibida bu dunyo modeli yana bir narsa ham, muhim rol yorug'lik tezligi hisoblanadi o'ynaydi nega nisbiylik tamoyili foydalanib, bir tushunish mumkin. Bu savol faqat fizika bilan tanishtirish boshlanadigan kishilar tomonidan ko'tariladi. Bu tabiiy qonun tomonidan kabi aniqlanadi, chunki yorug'lik tezligi (bu haqida ko'proq Maksvell tenglashishi o'rganish orqali topish mumkin) bir universal doimiy emas. har qanday holatda nisbiylik printsipi tufayli vakuumda yorug'lik tezligi, bir xil bo'ladi. Siz uni oddiy ma'noda zid, deb o'ylayman mumkin. Bu nur kabi bir vaqtning o'zida kuzatuvchi uchun belgilangan manbadan va (qat'iy nazar u tezlik bilan harakat nazar) bir harakatlanuvchi keladi, deb keladi. Biroq, bu emas. yorug'lik tezligi, uning maxsus roli tufayli maxsus, balki umumiy nisbiylik nafaqat markaziy o'rinni beriladi. Va bu haqda aytib.

Nisbiylik nazariyasi General

Biz aytgan barcha yozuvlar ramkalar, albatta kimning bir-biriga ko'ra, xarakatda tezligi doimiy bo'lgan emas uchun, ishlatiladi. Matematik, bu nazariya ancha qiyin maxsus ortiq ko'rinadi. Bu ularning nashrlar o'rtasida 11 yil o'tdi, deb haqiqatni ochib beradi. GTR maxsus holatda sifatida maxsus ichiga oladi. Shuning uchun, Nyuton qonunlari, shuningdek, unga bir qismidir. Biroq, umumiy nisbiylik uzoq oldingilariga orqasida ketadi. Misol uchun, bu yangi tortishish ham izohlanadi.

to'rtinchi o'lcham

To'rt-o'lchovli dunyo tufayli GRT bormoqda: Vaqt uch fazoviy o'lchovlar qo'shib. Ularning barchasi shu bois, u ikki ob'ekt o'rtasida uch o'lchamli dunyoda mavjud fazoviy masofa haqida emas, balki gapirish kerak, ajralmasdir. Endi bir-biridan fazoviy va muvaqqat ikkala masofani ularni birlashtiruvchi, turli xil voqealar o'rtasidagi koinot tadqiqotchisi-dunyoviy-vaqti bilan ketadi. Boshqa so'zlar, vaqt va nisbiylik nazariyasi kosmosda to'rt o'lchovli uzluksiz deb hisoblanadi. Bu fazo-vaqt, deb belgilangan mumkin. boshqa oldin ikkala bor edi, agar bir-biriga nisbatan harakat o'sha kuzatuvchilar, bu muntazamligini ulardan biri, hatto har qanday ikki voqealar haqida, turli fikr bor, yoki bo'ladi. Biroq, sababiy bog'lanish buzilgan emas. Boshqa so'zlar bilan aytganda, ikki tadbirlar turli ketliklar va bir vaqtning o'zida sodir bunday koordinata tizimi mavjudligi, hatto gr imkon bermaydi.

Umumiy nisbiylik va olam tortishish qonuni

Nyuton tomonidan kashf olam tortishish qonuniga ko'ra, o'zaro jalb kuchi har qanday ikki organlari o'rtasidagi koinotning mavjud. ular orasidagi jalb kuchlar bor deb, bu joydan Yer, Quyosh atrofida aylanishi. Shunday bo'lsa-da, nisbiylik umumiy nazariyasi bu hodisani boshqa tomonda ko'z qiladi. Gravity, bu nazariyasiga ko'ra - massasi ta'siri ostida kuzatiladi fazo-vaqt, bir "egrilik" (deformatsiyalar) natijasida. tana fazo-vaqt unga ostida yana "Flex", og'irroq (bizning misolda, quyosh) hisoblanadi. Shunga ko'ra, uning gravitatsion maydon hisoblanadi , shuning uchun kuchli.

yaxshi nisbiylik nazariyasi mohiyatini tushunish uchun, taqqoslash ko'rib. er, umumiy nisbiylik ko'ra, "majbur" fazo-vaqt quyosh natijasida hosil konusning krater atrofida ag'dardi bir oz to'p kabi, Quyosh atrofida aylanishi. Va biz olish ishlatiladigan haqiqat tortishish kuchi aslida Nyuton ma'noda kuch bilan tashqi egrilik ifodasi emas, balki, bo'ladi. GRT taklif ortiq tortishish hodisaning yaxshiroq tushuntirish, sanaga topilmadi.

sinov umumiy nisbiylik uchun usullari

deyarli olam tortishish qonuniga muvofiq laboratoriya natijalari beri GRT, tekshirish oson emas unutmang. Biroq, olimlar hali muhim tajribalar bir qator bor edi. Ularning natijalari Eynshteynning nazariyasi tasdiqladi, deb taklif. GRT ham fazoda kuzatilgan turli hodisalarni tushuntirishga yordam beradi. uning statsionar orbitadan Merkuriy Bu, masalan, kichik sapmalar. Newton klassik mexanika nuqtai nazaridan ularni tushuntira olmaydi. Bu quyosh yaqin o'tayotganda uzoq yulduzlardan elektromagnit nurlanish havas nima, bu ham emas.

umumiy nisbiylik tomonidan bashorat natijalari, aslida, superstrong gravitatsion maydonlar bor faqat Nyuton qonunlarini (uning portret yuqorida keltirilgan) berishi o'sha dan sezilarli darajada farq qiladi. Shuning uchun, umumiy nisbiylik tekshirish, chunki nisbatan bizning oddiy vakolatxonalari ularga yaroqsiz, ob'ektlar katta massasi, yoki qora teshik juda aniq o'lchov ham talab bajarish uchun. Shuning uchun, bu nazariyani sinash uchun eksperimental usullari rivojlantirish, zamonaviy eksperimental fizika asosiy vazifalaridan biri hisoblanadi.

uzoq fan ko'plab olim aqli, va odamlar A. Eynshteynning nisbiylik nazariyasi bilan yaratilgan davom etmoqda. uni nima, biz qisqacha gapirdi. Bu nazariya dunyo haqida tanish g'oyalar o'girsa, bas, unga bo'lgan qiziqish yanada so'nib emas.