Салыстырмалық теориясы - бұл не? салыстырмалық теориясының постулаттары. Салыстырмалық теориясы кеңістік және уақыт

Артқа 20 ғасырдың басында салыстырмалық теориясын тұжырымдаған болатын. ол кім және оны құрушылар бүгін әрбір оқушы біледі қандай. Ол алыс ғылым болып табылады адамдар бұл тіпті мүдделі, сондықтан қызықты болып табылады. қолжетімді тілінде осы бапта салыстырмалық теориясын сипаттайды: ол қандай, оның постулаттары мен қосымшалар қандай болып табылады.

Ол Albertu Eynshteynu, құрушылар, Insight МИГ келді дейді. Ғалым-мыс Бернде Швейцария трамвай мініп. Ол көше сағат қарап және трамвай жарық жылдамдығы жеделдету кезде сағат тоқтайды түсіндім. Бұл жағдайда ол уақыт емес еді. Салыстырмалық теориясы, ол өте маңызды рөл атқарады. Эйнштейннің тұжырымдалған постулаттары бірі - түрлі байқаушылар басқаша шындық қабылдайды. Бұл уақыт пен ара қашықтықтан жатады, атап айтқанда.

байқаушының лауазымына есепке алу

Сол күні, Альберт ғылым тілі, кез келген физикалық құбылыс немесе оқиғаның сипаттамасы бақылаушы сілтеме аясында екеніне байланысты екенін түсіндім. кез келген жолаушы трамвай ұпай арзандайды Мысалы, егер, олар тікелей төмен оған қатысты құлап. Біз көшеде жаяу тұрған тұрғысынан қарасаңыз трамвай құлап жатқанда көзілдірік жылжытады ретінде, күзде траекториясы, параболы сәйкес келеді. Осылайша, әр анықтама жүйесі. Біз салыстырмалық теориясының негізгі постулаттары жақынырақ көрінісін ұсынамыз.

Үлестірілген трафик құқық және салыстырмалық принципі

Сіз жүйелері әр түрлі болуы санау оқиғалардың сипаттамасы өзгертуге болғанына қарамастан, сол қалады әмбебап заттар бар. Бұл түсіну үшін, бір ұпай түсіріп алмаңыз білгім келеді, және ол құлап туғызады табиғат заңы. Кез келген бақылаушы үшін, қарамастан қозғалыстағы немесе ол координаттар тіркелген жүйесінде тәртіп, жауап өзгеріссіз болып табылады. Бұл заң трафик бөлу заңы деп аталады. Ол трамвай және көшеде бірдей жарамды. Басқаша айтқанда, егер іс-шаралар сипаттамасы әрқашан онда бұл табиғат заңдарына қатысты қолданылмайды, оларды көріп, кім байланысты. ол ғылыми тілде көрінеді Олар, инвариантты. Осы салыстырмалық принципі болып табылады, бұл.

Эйнштейн теориясының екі

Бұл принцип, сондай-ақ кез келген басқа да гипотеза, ол біздің шын мәнінде белсенді табиғи құбылыстар оны етене, бірінші тексеру қажет болды. Эйнштейн салыстырмалық 2 теориясын алынған. олар байланысты, бірақ жекелеген қарастырылады Дегенмен.

Жеке немесе арнайы салыстырмалық теориясы (SRT) тұрақты жылдамдығы анықтамалық жүйелерді, барлық түрлері үшін, табиғат заңдары бірдей, деген алғышартқа негізделген. Жалпы салыстырмалық (GR) Бұл принцип жеделдету отырып жылжыту, соның ішінде сілтеме кез-келген кадрға, қолданылады. 1905 жылы, Альберт Эйнштейн бірінші теориясын жариялады. 1916 жылы аяқталды математикалық аппараттың тұрғысынан екінші, неғұрлым күрделі. салыстырмалық, ТҚС және ОТО теориясы құру, физика дамуында маңызды қадам болды. АҚШ-тың олардың әрқайсысы тоқталды.

Арнайы салыстырмалы теориясы

Бұл не, оның мәні неде? осы сұраққа жауап берейік. Бұл теория әлемдік қалай жұмыс істейді туралы біздің диспансерлердің қайшы көптеген кереғар әсерін болжайды болып табылады. Бұл жылдамдығын жақындаған кезде пайда әсерлер болып жарық жылдамдығын. Олардың арасында ең танымал (сағат) уақыт баяулауы әсері болып табылады. бақылаушы қатысты қозғалатын сағаттар, оған қолында бар сол қарағанда баяу болып табылады.

бақылаушы қатысты созылып жатқан жарық жылдамдығына жақын жылдамдықпен қозғалатын координаттар жүйесін, мен объектілерді (кеңістіктік ауқымы) ұзындығы, керісінше, осы қозғалыс осі бағытында бойымен сығылады. Бұл әсер ғалымдар қоңырау-Fitzgerald Лоренцо сығылуына. Дегенмен 1889 жылы ол Dzhordzh Fitsdzherald, итальяндық физик сипатталған. 1892 жылы, Хендрик Лоренц, бір Dutchman, деді ол. Бұл әсер ғарыш кеңістігінде планетаның жылдамдығы «эфирге желдің» өлшеу арқылы анықталады онда Майкельсон-Морли эксперимент, береді теріс нәтиже, түсіндіреді. Бұл салыстырмалық теориясы (арнайы) негізгі постулаттары болып табылады. Эйнштейн ұқсас жасаған осы теңдеулер салмағы формула түрлендіруді толықтырылды. Оған сәйкес, дене жылдамдығы, дене салмағы артып жарық жылдамдығын жақындап ретінде. Мысалы, жылдамдық 260K. км / с болса, жарық жылдамдығы, яғни 87%, объектінің массасы екі есе, стационарлық санау болып табылады бақылаушы тұрғысынан.

растау STO

олар жалпы мағынада қайшы кез келген Барлық осы ережелер, Эйнштейн уақыт тікелей және толық көптеген эксперименттер расталады. Олардың бірі Мичиган университетінің ғалымдары өтті. Бұл қызық эксперимент физика салыстырмалық теориясын растады. Зерттеушілер бортында тұрақты трансатлантикалық ұшуларды, ультра нақты жасалған ұшақ, орналастырылған атом сағат. Осы сағат айғақтар оралғаннан кейін әр әуежай бақылау тексерілген. Ол ұшақта сағат әр уақыт көбірек бақылау артта шықты. Әрине, ол секундына тек кәмелетке толмаған қайраткерлері, фракциялары болды, бірақ факт өте маңызды болып табылады.

үлкен аппараттық кешендер - соңғы жарты ғасырдағы зерттеушілер элементар бөлшектердің үдеткіші оқиды. Осы электронды сәулелердi немесе протон, яғни зарядталған элементар бөлшектер, әзірге олар жылдамдығы жақындауға емес, сондай-ақ жедел жарық. Осыдан кейін олар ядролық нысанаға неше. Осы тест, сіз бөлшектер артады жаппай, әйтпесе эксперимент нәтижелері түсіндіре алмайды фактіні ескеру қажет. Бұл орайда, СТО ұзақ ғана гипотетикалық теориясы жоқ болды. Ол механика Ньютонның заңдары бірге, қолданбалы инженерлік пайдаланылады құралдарының біріне айналды. салыстырмалық теориясының принциптері бүгін үлкен тәжірибелік пайдалану табылған.

STO және Ньютонның заңдары

туралы айта Ньютонның заңдары (жоғарыда ұсынылған ғалым портреті), ол кімнің жылдамдығы қозғалысының денесін сипаттау үшін қолданылады, егер көрінетін оларды қайшы арнайы салыстырмалық теориясы, іс жүзінде, іс жүзінде дәл Ньютонның заңдары теңдеулерін жаңғыртады Айта кету керек, жарық жылдамдығы әлдеқайда аз. Егер сіз арнайы салыстырмалық пайдаланып жатсаңыз, басқа сөзбен айтқанда, Ньютонның физика жойылған жоқ. Бұл теория, керісінше, толықтырады және оны кеңейтеді.

жарық жылдамдығы - әмбебап тұрақты

ол маңызды рөл жарық жылдамдығы, гөрі құрылымын осы әлемдік моделінде тағы бір нәрсе болып табылады атқарады неге салыстырмалық принципін пайдалану, бір түсінуге болады. Бұл мәселе тек физика танысу бастап жүргендерге арқылы көтеріледі. табиғи заң (бұл туралы толығырақ Максвелл теңдеулері зерттей табуға болады) осындай ретінде анықталады, өйткені жарық жылдамдығы әмбебап тұрақты болып табылады. вакуумдағы жарық жылдамдығы, салыстырмалық принципін күшіне, кез келген сілтеме шеңберінде бірдей болып табылады. Сіз бұл ортақ мағынада қайшы деп ойлауы мүмкін. Ол жарық тұрақты көзден және орны ауыстырылатын (қарамастан ол жылдамдықпен қозғалатын ма) шыққан бірдей уақытта бақылаушы деп мынадай. Алайда, бұл олай емес. жарық жылдамдығы, оның ерекше рөлі арқасында ерекше, сонымен қатар, жалпы салыстырмалық ғана емес орталық орын беріледі. Және ол туралы айтып.

Жалпы салыстырмалық теориясы

біз айтып кеткендей, барлық анықтамалық жақтаулар міндетті кімнің қозғалыс жылдамдығы қатысты бір-біріне тұрақты сол емес, ол үшін, пайдаланылады. Математикалық, бұл теория арнайы қарағанда әлдеқайда қиын көрінеді. Бұл олардың жарияланымдар арасында 11 жыл өтті фактіні түсіндіреді. GTR арнайы жағдайда ретінде арнайы қамтиды. Сондықтан, Ньютонның заңдары, сондай-ақ оның бөлігі болып табылады. Алайда, жалпы салыстырмалық алыс оның предшественников шеңберінен шықпайтын. Мысалы, ол жаңа ауырлық түсіндіріледі.

төртінші өлшем

төрт өлшемді әлем арқасында GRT айналуда: Уақыт үш кеңістіктік өлшем қосылады. Олардың барлығы бір-бірінен ажырағысыз, сондықтан, ол екі объектілері арасындағы үш өлшемді әлемде бар кеңістіктік қашықтықта туралы емес айтуға қажет. Ол қазір бір-бірінен екі кеңістіктік және уақытша қашықтық оларды біріктіретін, түрлі іс-шаралар арасындағы кеңістік-уақыттық аралықтарда жанады. Басқаша айтқанда, салыстырмалық теориясы уақыт пен кеңістік төрт өлшемді континуум ретінде қарастырылады. Ол кеңістік-уақыттың ретінде анықтауға болады. басқа алдында екі болды, егер бір-біріне қатысты қозғалатын олар бақылаушылардың Бұл континуум, тіпті кез келген екі оқиғалардың, немесе олардың бірі туралы, әр түрлі пікір болады. Алайда, себепті байланыс бұзылған жоқ. Басқаша айтқанда, екі оқиғалар түрлі реттілігі және сол уақытта орын осындай координаттар жүйесі, болуы, тіпті GR мүмкіндік бермейді.

Жалпы салыстырмалық және әмбебап гравитация заңы

Ньютон ашқан әмбебап гравитация заңына сәйкес, өзара тартылыс күші кез келген екі органдары арасындағы Әлемнің бар. олардың арасындағы тартылыс күштері бар осы позициядан Жер, күн айналасында айналады. Дегенмен, жалпы салыстырмалық теориясы бұл құбылысқа басқа жағында көрінеді. ғарыш-уақыт «қисықтық» салдары (деформация), масса әсерінен байқалады - бұл теория бойынша Gravity. орган (біздің мысалымызда күн) ауыр Оның астында, одан «Flex» кеңістік-уақыттың. Тиісінше, оның гравитациялық өріс болып табылады , сондықтан күшті.

жақсы салыстырмалық теориясының мәнін түсіну үшін, салыстыру қарастыру. жер, жалпы салыстырмалық сәйкес, кеңістік-уақыттың күн «мәжбүрлеп» нәтижесінде құрылған конус ауызына, айналасында булочка кішкентай шар тәрізді, Күннің айналасында айналады. Ал біз қабылдауға пайдаланылатын бұл факт ауырлық күшін Ньютон мағынасында, күшпен емес, шын мәнінде майысу сыртқа көрінісі болып табылады, және. табылған жоқ күнге дейін, ОТО ұсынылған қарағанда ауырлық құбылыстың жақсы түсіндіру.

ОТО тестілеу әдістері

ол зертханада нәтижелері бері дерлік әмбебап гравитация заңға сәйкес, GRT тексеру оңай емес екенін ескеріңіз. Алайда, ғалымдар әлі күнге дейін маңызды эксперименттер бірқатар болды. Олардың нәтижелері Эйнштейн теориясы расталады деп болжайды. GRT, сондай-ақ ғарыш кеңістігінде байқалады түрлі құбылыстарды түсіндіруге көмектеседі. Бұл, оның орбитаға Меркур мысалы, шағын ауытқулар. Ньютон классикалық механика тұрғысынан оларды түсіндіре алмайды. ол күн жақын өтеді алыс жұлдыздарының электромагниттік сәулелену майысқан неге Бұл сондай-ақ болып табылады.

Жалпы салыстырмалық болжауға нәтижелері, шын мәнінде, сверхсильных гравитациялық өрістері бар болған кезде ғана (оның портреті жоғарыда ұсынылған) Ньютон заңдары береді сол айтарлықтай ерекшеленеді. қолданылмайтын оларға қатысты біздің үйреншікті өкілдіктері Сондықтан, жалпы салыстырмалық тексеру аяқтау үшін, объектілерді байтақ массасы, немесе қара дыры өте дәл өлшеу, не талап етеді. Сондықтан, бұл теориясын сынау үшін эксперименттік әдістерін әзірлеу қазіргі заманғы эксперименталды физиканың негізгі міндеттерінің бірі болып табылады.

көптеген ғалымдар, алыс және ғылым адамдардың саналары салыстырмалық Эйнштейн теориясы бойынша құрылған қабылдайды. Бұл не, біз қысқаша сөз сөйледі. Бұл теория әлем туралы біздің таныс идеялар айналады, сондықтан оған қызығушылық әлі өтелген жоқ.