Care sunt efectele relativiste?

Fizica clasică este de părere că toți observatorii, indiferent de locație, vor primi aceleași rezultate în măsurătorile lor de timp și lungime. Principiul relativității spune că observatorii pot obține rezultate diferite, iar distorsiuni asemănătoare se numesc "efecte relativiste". Când ne apropiem de viteza luminii, fizica newtoniană se îndepărtează de partea laterală.

Viteza luminii

Om de știință A. Michelson, care a condus în 1881 măsurarea vitezei lumină, mi-am dat seama că aceste rezultate nu vor depinde de viteza cu care se mișcă sursa de radiație. Împreună cu E.V. Michelson Morley experiment în 1887 a efectuat un alt experiment, după care lumea a fost clar: indiferent de direcția în care măsurarea este viteza luminii este peste tot și întotdeauna la fel. Rezultatele acestor studii au contrazis ideile fizicii din acea vreme, pentru că dacă lumina se mișcă într-un anumit mediu (eter) și planeta se mișcă în același mediu, măsurătorile în direcții diferite nu pot fi la fel în nici un fel.

Mai târziu, matematicianul francez, fizicianul și astronomul Jules Henri Poincaré a devenit unul dintre fondatorii teoriei relativității. El a dezvoltat teoria lui Lorentz, conform căreia eterul existent este imobil viteza luminii relativ la aceasta nu depinde de viteza sursei. În cadrul mișcărilor de referință se efectuează transformări Lorentz și nu transformările galileene (transformările Galileo adoptate până atunci în mecanica newtoniană). De acum înainte, transformările Galilei au devenit un caz special al transformărilor lui Lorentz, când se schimba într-un alt cadru de referință inerțial pentru o viteză mică (în comparație cu viteza luminii).

Abolirea emisiunilor

Efectul relativist al scurcării lungimii, numit și contracția Lorentz, este acela că pentru un observator obiectele care se mișcă în raport cu acesta vor avea o lungime mai scurtă.

Albert Einstein a adus o contribuție semnificativă la teoria relativității. A desființat complet termenul "eter", care până atunci fusese prezent în raționamentul și calculele tuturor fizicienilor, și a schimbat toate conceptele despre proprietățile spațiului și timpului în cinematică.

După ce a lucrat în lumina lui Einstein, Poincaré nu numai încetat să scrie lucrări științifice pe această temă, dar nu a menționat numele colegilor săi în oricare dintre lucrările sale, cu excepția doar cazul unei trimiteri la teoria efectului fotoelectric. Poincare a continuat pentru a discuta despre proprietățile eterului, neagă în mod categoric orice publicație a lui Einstein, deși în acest caz, la foarte mare om de știință, tratat cu respect, și chiar ia dat o caracteristică genial, atunci când administrarea Școlii Politehnice mai mare ar dori să invite Einstein din Zurich pentru a deveni profesor la școală.

Teoria relativității

Chiar și mulți dintre cei care sunt complet în contradicție cu fizica și matematica, cel puțin în termeni generali, reprezintă ceea ce este teoria relativității, deoarece aceasta este probabil cea mai faimoasă teorie științifică. Ea postulează ruinele ideilor de zi cu zi despre timp și spațiu și, deși toți studenții studiază teoria relativității, ci să o înțeleagă în întregime, nu este suficient doar să cunoaștem formulele.

Efectul dilatării timpului a fost testat într-un experiment cu un avion supersonic. Ceasul atomic exact pe tablă, după ce sa întors, a rămas în urmă o fracțiune de secundă. Dacă există doi observatori, dintre care unul se află în picioare și celălalt se deplasează cu o anumită viteză în raport cu prima, timpul pentru un observator care este nemișcat va merge mai repede, iar pentru un obiect în mișcare minutul va dura puțin mai mult. Cu toate acestea, în cazul în care observatorul în mișcare decide să se întoarcă și să verifice timpul, se dovedește că ceasul său arată puțin mai puțin decât primul. Adică, după ce a trecut o distanță mult mai mare pe scara spațiului, el "a trăit" mai puțin timp în timp ce se mișca.

Efecte relativiste în viață

Mulți cred că este posibil să observați efectele relativiste numai atunci când viteza luminii este atinsă sau când se apropie de ea, și acest lucru este adevărat, dar le puteți observa nu numai prin dispersarea navei tale spațiale. Pe paginile revistei științifice "Physical Review Letters" puteți citi despre activitatea teoretică a oamenilor de știință suedezi. Ei au scris despre faptul că efectele relativiste sunt prezente chiar și într-o baterie simplă pentru mașină. Procesul este posibil datorită mișcării rapide a electronilor din atomii de plumb (apropo, acestea sunt cauza majorității tensiunii în terminale). Acest lucru explică, de asemenea, de ce, în ciuda asemănării cu plumbul și cu staniu, bateriile din tablă nu funcționează.

Metale neobișnuite

Viteza de rotație a electronilor în atomi este destul de scăzută, deci teoria relativității pur și simplu nu funcționează, dar există și câteva excepții. Dacă ne mișcăm mai departe și mai departe de-a lungul mesei periodice, devine clar că există destul de puține elemente mai grele decât plumbul în ea. Masa mare de nuclee este echilibrată prin creșterea vitezei electronilor și poate chiar să se apropie de cea ușoară.

Dacă luăm în considerare acest aspect din teoria relativității, atunci devine clar că electronii într-un asemenea caz trebuie să aibă o masă imensă. Aceasta este singura modalitate de a păstra impulsul unghiular, dar orbitalul se va contracta de-a lungul razei, lucru observat într-adevăr la atomii de metale grele, dar orbitele electronilor "lenți" nu se schimbă. Acest efect relativist se observă în atomii unor metale în s-orbite având o formă obișnuită, simetrică sferică. Se crede că, ca urmare a acțiunii teoriei relativității, mercurul are o stare agregată lichidă la temperatura camerei.

Călătoria spațială

Obiectele în spațiu sunt separate una de alta prin distanțe mari, sau chiar și în timpul mersului la viteza luminii ar lua foarte mult timp pentru a le depăși. De exemplu, pentru a ajunge la Alpha Centauri - cea mai apropiata stea, nava spatiala, avand viteza luminii, să ia patru ani, și pentru a realiza galaxia noastra vecina - Large Nor Magellanic - are nevoie de 160 de mii de ani.

Fly spre Alpha Centauri și înapoi este încă posibil, deoarece totalul necesar de opt ani, iar pentru ocupanții vehiculului care simt efectul dilatarea timpului, această perioadă va fi mult mai puțin, dar la întoarcerea dintr-o excursie la un vecine astronauți galaxy descoperi că planeta lor natală a trecut de trei sute douăzeci de mii de ani, și civilizația umană poate fi încetat de mult să mai existe. Astfel, efectele relativiste permit oamenilor să se miște în timp. Acesta este considerat unul dintre principalele probleme de explorare a spațiului, pentru că ceea ce este punctul de a cuceri spațiul cosmic, în cazul în care nu este în măsură să se întoarcă?

Alte activități

În plus față de bine-cunoscut timp în jos lent, și există efectul Doppler relativist, potrivit căreia, dacă sursa de val începe să se miște, inmultire de undă în direcția mișcării, va fi percepută de către un observator ca „scurt“, și spre îndepărtarea lungimea de undă este crescută.

Un astfel de fenomen este tipic de valuri, astfel încât să poată fi văzut în exemplul de sunet în viața de zi cu zi. Reducerea val de sunet perceput de urechea umană ca ton de creștere. Prin urmare, atunci când un semnal al unui tren sau o mașină poate fi auzit de departe, este mai mic, iar în cazul în care trenul va merge dincolo de observator, rostind în același sunet, înălțimea sa va fi mai mare la momentul de abordare, dar de îndată ce a atras facilitățile de nivel și trenul trage departe, tonul scade brusc de mai jos și va continua să meargă pe note mai mici.

Aceste efecte relativiste se datorează analogicului clasic al variației frecvenței când se mișcă receptorul și sursa, și de asemenea încetinirea relativistă a timpului.

Despre magnetism

Printre altele, fizicienii moderni discută din ce în ce mai mult câmpul magnetic ca un efect relativist. Conform acestei interpretări, câmpul magnetic nu este o entitate fizică independentă fizică, nici măcar una dintre formele de manifestare a câmpului electromagnetic. Câmpul magnetic din punctul de vedere al teoriei relativității este doar un proces care apare în spațiul din jurul încărcărilor punctuale din cauza transmiterii câmpului electric.

Aderenții acestei teorii consideră că dacă C (viteza luminii într-un vid) este infinită, atunci propagarea interacțiunilor asupra vitezei ar fi de asemenea nelimitată și, ca o consecință, nu s-ar putea produce nici o manifestare a magnetismului.