Tha teòiridh relativity - dè a tha e? Tha postulates an teòiridh relativity. Uair agus rùm ann an teòiridh relativity

Back tràth san 20 mh linn a dhealbh an teòiridh relativity. Dè a tha e agus cò a SGRÌOBHAICHE fios aig a h-uile sgoilear an-diugh. Tha e cho inntinneach gu bheil e fiù 's aig a bheil ùidh ann an daoine a tha fada bho saidheans. Anns an aiste seo ann an cànan ruigsinneach ag innse mu na teòiridh relativity: dè tha, dè tha a postulates agus iarrtasan.

Thathar ag ràdh gun do Albertu Eynshteynu, an Cruithfhear, air an lèirsinn a thàinig ann an jiffy. Scientist tàlant a mharcaich tram aig Bern, an Eilbheis. Sheall e aig an t-sràid cloc agus thuig iad nach robh a 'ghleoc nuair a stad a tram a luathachadh gu astar solas. Anns a 'chùis seo cha bhiodh e air a bhith ùine. ann an teòiridh relativity e a 'cluich àite glè chudromach. Aon de na postulates chèile le Einstein - eadar-dhealaichte amhairc faicinn an da-rìribh eadar-dhealaichte. Seo a 'buntainn gu sònraichte anns an ùine agus aig astar.

Cunntasachd airson an Observer suidheachadh

Air an là sin, Albert thuig gu bheil an cànan saidheans, tuairisgeul fiosaigeach sam bith iongantas no tachartas an crochadh air co-dhiù an-amhairc ann an cèis iomraidh. Mar eisimpleir, ma tram luchd-siubhail sam bith a thèid a leigeil puingean, tha iad a 'tuiteam ann an co-cheangal ri e dìreach sìos. Ma tha sinn a 'coimhead air bho shealladh na seasamh air sràid do luchd-coiseachd, an t-slighe a' tuiteam a rèir a parabola, mar a tha an trama a 'gluasad nuair a bha a' tuiteam glainneachan. Mar sin, an t-iomradh-siostam aig h-uile duine. Sinn a 'toirt sùil nas mionaidiche aig an bunaiteach tenets an teòiridh relativity.

Sgaoileadh trafaig lagh agus prionnsabal relativity

Ged a nuair a dh'atharraicheas tu an t-iomradh de thachartasan a 'cunntadh siostaman eadar-dhealaichte, tha choitcheann rudan a tha a' fuireach an aon rud. Gus seo a thuigsinn, tha aon a Saoil nach leig puingean, agus an lagh nàduir, a tha ag adhbhrachadh e a 'tuiteam. Airson amhairc sam bith, a dh'aindeoin an òrdugh ann an gluasad no a stèidhichte siostam co-chomharran a tha e, freagairt atharrachadh. Tha an lagh seo a ghairm an lagh sgaoilidh trafaig. Tha e cheart cho dligheach ann an tram, agus air an t-sràid. Ann am briathran eile, ma tha an tuairisgeul de na tachartasan an-còmhnaidh a 'crochadh air cò a tha a' coimhead orra, an uair sin chan eil seo a 'buntainn ri laghan nàdar. Tha iad, mar a tha e air a chur an cèill ann an cànan saidheansail, invariant. Gur e seo an prionnsabal relativity.

Dà de Einstein an teòiridh

Tha am prionnsapal seo, a thuilleadh air beachd-bharail sam bith eile, bha e riatanach a 'chiad seic, correlating e le tachartasan nàdarra iongantach gnìomhach ann an ar buil. Einstein bunaichte 2 teòiridh relativity. Ged a tha iad co-cheangailte, ach thathar a 'meas air leth.

Prìobhaideach no sònraichte relativity teòiridh (SRT) a tha stèidhichte air a 'bhunait gu bheil, airson a h-uile seòrsa fiosrachaidh air siostaman, a tha a' sìor-astar, laghan nàdar a tha an aon rud. Seanalair relativity (GR) prionnsapal seo a 'buntainn ri frèam sam bith iomraidh, nam measg an fheadhainn a bhios a' gluasad luathachadh. Ann an 1905, Albert Einstein dh'fhoillsich a 'chiad teòiridh. Tha an dàrna, nas iom-fhillte a thaobh a 'chlàir matamataigeach, a chrìochnachadh ann an 1916. Cruthachadh an teòiridh relativity, SRT agus GRT, bha cheum cudromach ann an leasachadh fiosaig. Leig dhuinn còmhnuidh air gach aon dhiubh.

Special teòiridh relativity

Dè a tha e, dè tha e a 'brìgh? Nach freagair a 'cheist seo. 'S e seo an teòiridh a' sùileachadh mòran paradoxical bhuaidh a tha an aghaidh ar intuitions mu mar a tha an t-saoghail ag obair. Tha iad sin a 'bhuaidh a tha a' tachairt nuair a bhios an luaths 'tighinn air astar de solas. As ainmeile am measg an t-àm dilation bhuaidh a (an gleoc). Watches a tha a 'gluasad an coimeas ri an-amhairc, a tha nas slaodaiche na an fheadhainn a tha ann an làmhan dha.

Anns an t-siostam co-chomharran a 'gluasad aig astar faisg air an astar solas, a thathar a' shin an coimeas ri an-amhairc, agus fad na rudan (spàsail ìre), ann an coimeas, a dhlùthadh ri taobh a 'stiùireadh an axis seo gluasad. Tha seo a 'bhuaidh saidheans fòn-Fitzgerald giorrachadh Lorentz. Ach ann an 1889 e air a mhìneachadh Dzhordzh Fitsdzherald, Eadailtis-fiosaig. Agus ann an 1892, Hendrik Lorentz, Duitseach, thuirt e. Tha seo a 'mìneachadh a' bhuaidh air an droch thoradh air sin, tha a 'toirt an Michelson-Morley deuchainn, anns a bheil am velocity' phlanaid ann an rùm-muigh a shuidheachadh le tomhas na "aether gaoithe". Tha iad sin bunaiteach tenets an teòiridh relativity (sònraichte). Einstein cur sin air co-aontaran foirmle cuideam atharrachadh a dhèanamh le samhlachas. A rèir e, airson mar a 'chorp astar modhan astar an solus, a' bhuidheann a 'meudachadh cuideam. Mar eisimpleir, ma tha astar 260K. Thuath / s, i.e. 87% den t-astar solas, bho àite-seallaidh an-amhairc a tha ann an pàipearachd iomradh frèam, a dùblaich tomad na nì.

dearbhadh STO

Ullachaidhean sin uile, ge bith dè a tha iad an aghaidh a toinisg, gu Einstein aig àm a tha gu dìreach agus gu h-iomlan a dhearbhadh ann an grunn dheuchainnean. Aon dhiubh a chumail a-rannsachaidh Oilthigh Michigan. Tha seo neònach deuchainn Dhaingnich an teòiridh relativity ann am fiosaics. -Rannsachaidh a chur air bòrd an itealain, a tha gu tric a dhèanamh tursan-adhair a 'Chuain Shiair, Ultra-mionaideach atamach uaireadairean. Gach uair an dèidh dha tilleadh a teisteas sin hours Chaidh an sgrùdadh leis a 'phort-adhair smachd. Tha e a 'tionndadh a-mach gu bheil an gleoc air a' plèana gach àm barrachd is barrachd lagged air cùl an smachd. Gu dearbh, cha robh ann ach minor figearan, bloighean de dara, ach an dearbh tha e gu math cudromach.

Tha mu dheireadh leth-linn-rannsachaidh a 'dèanamh bhunaiteach Particle accelerator - mòr bathar-cruaidh complexes. Anns na electron shailean no protons, i.e. uallach subatomic pìosan grad cho fada 'eil iad a' tighinn faisg air an astar solais. Às dèidh sin tha iad a 'bombard niùclasach an targaid. Anns na deuchainnean, feumaidh tu a 'beachdachadh gu bheil an tomad na pìosan a' meudachadh, a 'chaochladh air toraidhean an deuchainn nach urrainn a mhìneachadh. A thaobh seo, an SRT air a bhith chan ann dìreach a baralach teòiridh. Tha e air a bhith na aon de na h-innealan a tha air an cleachdadh ann an innleadaireachd gnìomhaichte, còmhla ri Newton laghan an cuspairean meacanaigeach. Tha na prionnsabalan an teòiridh relativity lorg mòr practaigeach cleachdadh an-diugh.

STO agus Newton laghan

Bruidhinn Newton laghan (Dealbh den saidheans a thoirt seachad gu h-àrd), bu chòir a thoirt fa-near gun robh an sònraichte teòiridh relativity, a tha coltas gum bheil an aghaidh iad, an da-rìribh reproduces an co-aontaran de Newton laghan cha mhòr dìreach, ma tha e air a chleachdadh airson iomradh a bhuidheann aig a bheil astar gluasad mòran nas lugha na an luaths de solas. Ann am briathran eile, ma tha thu a 'cleachdadh sònraichte relativity, Newton fiosaig Chan eil chur dheth. Teòiridh seo, ann an coimeas, a 'cur agus a' leudachadh e.

Tha luaths solas - choitcheann cunbhalach

A 'cleachdadh prionnsabal relativity, aon a' tuigsinn carson a tha e pàirt chudromach a tha an astar solas, seach càil sam bith eile ann an t-saoghal seo modail an structair. A 'cheist seo a thogail leis an fheadhainn a tha dìreach a' tòiseachadh le eòlas fiosaigeachd. Tha luaths solas a-choitcheann cunbhalach oir tha e air a mhìneachadh mar sin le lagh nàdarra (tuilleadh air seo a gheibhear le bhith a 'co-aontaran Maxwell). Tha luaths solas ann Vacuum, mar thoradh air prionnsabal relativity, ann an iomradh sam bith frèam an aon rud. Faodaidh tu smaoineachadh gu bheil e an aghaidh a 'mothachadh coitcheann. Tha e a 'leantainn sin gu-amhairc aig an aon àm' sa tha an solas a 'tighinn bho stèidhichte stòr agus drùidhteach (ge bith a bheil e a' gluasad le velocity). Ach, chan eil e. Tha luaths solas, taing don a h-àite sònraichte air a thoirt seachad na àite sònraichte chan ann a mhàin, ach cuideachd san fharsaingeachd relativity. Agus innse mu dheidhinn.

Seanalair Theory of Relativity

Tha e air a chleachdadh, mar a tha sinn air a thuirt, airson a h-uile iomradh frèamaichean nach eil an fheadhainn aig a bheil an gluasad air astar de càirdeach ri chèile a tha cunbhalach. Mhatamataigeach, teòiridh seo a 'coimhead gu math nas duilghe na sònraichte. Seo a 'mìneachadh gu bheil am measg am foillseachaidhean a tha seachad air 11 bliadhna. GTR gabhail a-steach sònraichte mar sònraichte chùis. Uime sin, Newton laghan a tha cuideachd na phàirt dhi. Ach, san fharsaingeachd relativity 'dol fada nas fhaide na a shinnsearan. Mar eisimpleir, tha e air a mhìneachadh ann an ùr grabhataidh.

an ceathramh taobh

Taing do na ceithir-thaobhach t-saoghail a 'fàs GRT: Àm a chur ris na trì spàsail tomhasan. Tha iad uile a tha do- sgaraidh, mar sin, tha e riatanach a bhith a 'bruidhinn chan ann mu spàsail astar a th' ann anns na trì-thaobhach t-saoghail eadar dà rudan. Tha e a-nis a 'dol air spatio-TEMPORAL eadar tachartasan eadar-dhealaichte, an dà chuid farsaingeachd agus a h-aonachadh TEMPORAL astar bho chèile iad. Ann am briathran eile, àm agus àite ann an teòiridh relativity thathar a 'meas mar ceithir-thaobhach continuum. Faodaidh e bhith air a mhìneachadh mar an rùm-ùine. Tha seo a 'continuum-amhairc den fheadhainn a tha a' gluasad an coimeas ri chèile, bi diofar bheachdan, fiù 's mu thachartasan sam bith a dhà, no aon dhiubh ma bha an dà chuid ro làimh eile. Ach, tha an dàimh adhbharach nach eil truailleadh. Ann am briathran eile, gu robh a leithid a 'co-òrdanachadh an t-siostam, far a bheil dà tachartasan a' tachairt ann an diofar sreathan agus aig an aon àm, chan eil fiù 's a' leigeil a GR.

Seanalair relativity agus an lagh choitcheann gravitation

A rèir an lagh choitcheann gravitation, lorg le Newton, an fhorsa de chàch a chèile ann an tarraing a th 'ann an cruinne-cè sam bith eadar an dà bhuidheann. Earth bho dreuchd seo stèidhichte air a 'ghrèin, mar a tha feachdan tàladh eatorra. A dh'aindeoin sin, coitcheann teòiridh relativity 'dèanamh an Sùil air an taobh eile gus an iongantas seo. Gravity, a rèir teòiridh seo - thoradh air "curvature" (deformation) rùm-ùine, a tha a 'faicinn fo bhuaidh na tomad. Tha a 'bhuidheann a tha nas truime (ann againn, mar eisimpleir, a' ghrian), an "nas lùbadh" fo dha an rùm-ùine. Mar sin, a talamh achadh a tha cho làidir.

Ann an òrdugh gus tuigsinn nas fheàrr smior an teòiridh relativity, beachdachadh air an coimeas. Tha am fearann, a rèir coitcheann relativity, stèidhichte timcheall air a 'ghrèin, mar ball beag a Rolls air feadh an t-sloc a' chòn, a chaidh a chruthachadh mar thoradh air a "toirt" an rùm-ùine ghrèin. Agus gu bheil sinn a chleachdadh gus an fhorsa air iom-tharraing e dha-rìribh an-mach foillseachadh na curvature, agus chan ann le forsa, ann am mothachadh de Newton. Better mìneachadh air an t-iongantas air iom-tharraing na thathar a 'moladh ann an GRT, gu ruige seo chan eil lorg.

Dòighean-obrach airson deuchainnean coitcheann relativity

Thoir fa-near gu bheil a 'GRT Chan eil e furasta sùil a thoirt air, bho thoraidhean ann an obair-lann cha mhòr a ghèillear ris an lagh choitcheann gravitation. Ach, tha eòlaichean saidheans fhathast bha grunn deuchainnean cudromach. Iad na toraidhean aca a 'moladh gun Einstein an teòiridh a dhearbhadh. GRT cuideachd a 'cuideachadh le bhith a' mìneachadh na diofar phenomena amharc ann an rùm. Tha seo, mar eisimpleir, beag claonaidhean de Mercury bho a pàipearachd reul-chuairt. Bho shealladh Newtonian chlasaigeach cuspairean meacanaigeach nach urrainn a mhìneachadh dhaibh. Tha seo cuideachd carson a tha an cruth de rèididheachd tarraingeach fad air falbh bho na rionnagan a tha crom mar a tha e a 'dol faisg air a' ghrèin.

Tha toraidhean an dùil le coitcheann relativity, gu dearbh, eadar-dhealachadh mòr bhon fheadhainn a tha a 'toirt laghan Newton (a dhealbh air a thoirt gu h-àrd) a-mhàin nuair a tha an talamh superstrong-achaidhean. Uime sin, a lìonadh a fìreanachadh coitcheann relativity Feumaidh an dara cuid gu math mionaideach de na tomhasan a 'mhòr-tomad Rudan, no ann an toll dubh, a chionn ar habitual riochdachaidhean a thaobh iad inapplicable. Uime sin, a 'leasachadh deuchainneach dòighean gus deuchainn seo teòiridh' S e aon de na prìomh ghnìomhan latha an-diugh deuchainneach fiosaig.

Tha an inntinnean mòran de luchd-saidheans, agus daoine fada bho saidheans a 'gabhail a chruthachadh le Einstein an teòiridh relativity. Dè a tha e, bhruidhinn sinn greiseag. Teòiridh seo a 'tionndadh ar eòlach air beachdan mun t-saoghal, mar sin, an ùidh ann air a bhith a chur às.