Astronomija bez teleskopa - posebna relativnost iz prvih principa

Pin
Send
Share
Send

Einsteinovo objašnjenje posebne relativnosti, izneseno u svom radu iz 1905. Godine, Elektrodinamika pokretnih tijela, usredotočeno je na rušenje ideje o "apsolutnom mirovanju", na primjer teorijskim svjetlosnim eterom. To je postigao vrlo uspješno, ali mnogi koji danas čuju taj argument zbunjeni su zašto sve izgleda da ovisi o brzini svjetlosti u vakuumu.

Budući da je malo ljudi u 21. stoljeću potrebno uvjeravanje da svjetlosni eter ne postoji, moguće je na koncept posebne relativnosti doći na drugačiji način i samo pomoću logike zaključiti da svemir mora imati apsolutnu brzinu - i odatle se zaključuje posebna relativnost kao logična posljedica.

Argument ide ovako:

1) U bilo kojem svemiru mora postojati apsolutna brzina jer je brzina mjera udaljenosti pomerene tijekom vremena. Povećavanje brzine znači da smanjite vrijeme putovanja između udaljenosti od A do B. Kilometar hoda do trgovine može potrajati 25 minuta, ali ako trčite, to može potrajati samo 15 minuta - a ako vozite automobil, samo 2 minute. Barem bi teoretski trebali biti u mogućnosti povećati brzinu do točke kad to vrijeme putovanja dosegne nulu - i bez obzira na brzinu kojom se nalazite kada se to dogodi predstavljat će apsolutnu brzinu svemira.

2) Sada razmotrimo princip relativnosti. Einstein je govorio o vlakovima i platformama kako bi opisao različite inercijalne reference. Tako, na primjer, možete mjeriti da netko baca loptu naprijed 10 km / h na platformi. Ali stavite to u vlak koji putuje brzinom od 60 km / h, a zatim lopta mjerljivo kreće naprijed, gotovo 70 km / h (u odnosu na peron).

3) Točka 2 je veliki problem za svemir koji ima apsolutnu brzinu (vidi točku 1). Na primjer, ako ste imali instrument koji nešto projicira naprijed apsolutnom brzinom svemira, a zatim ga stavite u vlak - očekivali biste da možete mjeriti nešto što se kreće apsolutnom brzinom + 60 km / h.

4) Einstein je zaključio da, kad opazite da se nešto kreće u nekom drugom referentnom okviru, komponente brzine (tj. Udaljenost i vrijeme) moraju se mijenjati u tom drugom referentnom okviru kako bi se osiguralo da se sve što se kreće nikada ne može mjeriti pomicanjem brzinom većom od apsolutne brzine.

Stoga se u vlaku trebaju smanjiti udaljenosti, a vrijeme bi se trebalo povećavati (jer je vrijeme nazivnik udaljenosti s vremenom).

I to je stvarno Odatle se u svemir može potražiti primjere nečega što se uvijek kreće istom brzinom bez obzira na referentni okvir. Kad nešto otkrijete, znat ćete da se mora kretati apsolutnom brzinom.

Einstein nudi dva primjera u uvodnim paragrafima o elektrodinamiki pokretnih tijela:

  • elektromagnetski izlaz proizveden relativnim gibanjem magneta i indukcijske zavojnice je isti bez obzira da li se magnet pomiče ili je pomičan zavojnica (nalaz elektromagnetske teorije Jamesa Clerka Maxwella) i;
  • neuspjeh dokazivanja da gibanje Zemlje dodaje bilo kakvu dodatnu brzinu svjetlosnom snopu koji se kreće ispred Zemljine orbitalne putanje (pretpostavlja se da je koso upućeno na eksperiment Michelson-Morley iz 1887.).

Drugim riječima, elektromagnetsko zračenje (tj. Svjetlost) pokazalo je upravo ono svojstvo koje bi se moglo očekivati ​​od nečega što se kretalo apsolutnom brzinom kojom je moguće kretati u našem svemiru.

Činjenica da se svjetlost kreće apsolutnom brzinom svemira korisno je znati - budući da možemo izmjeriti brzinu svjetlosti i stoga možemo dodijeliti brojčanu vrijednost apsolutnoj brzini svemira (tj. 300 000 km / sec), radije nego samo nazvati c.

Daljnje čitanje:
Niti jedan! To je bio AWAT # 100 - više nego dovoljno za svakoga. Hvala na čitanju, čak i ako je to bilo tek danas. S N.

Pin
Send
Share
Send