Дар назарияи нисбият - чӣ аст? Дар љабњаи назарияи нисбият. Вақт ва фазо дар назарияи нисбият

Баргард дар ибтидои асри 20-ум назарияи нисбият таҳия карда шуд. Чӣ чиз аст, ва муаллиф он медонад, ки ҳар schoolchild имрӯз. Ин қадар шавқовар аст, ки он ҳам манфиатдор дар одамон, ки дур ҳастанд, ки аз илм. Дар ин мақола дар забони дастрас тасвир назарияи нисбият: он чӣ дар он аст, ки чӣ љабњаи ва барномаҳои он аст.

Гуфта мешавад, ки ба Albertu Eynshteynu, ки офаринандаи, бифаҳм, ки дар як jiffy омад. Олими гӯё дар як трамвай дар Берн, Швейтсария наменишаст. Ӯ дар соати кӯча нигариста, дарк намуд, ки соати хотима хоҳад ёфт, вақте дар як трамвай ба тезонидани суръати нур. Дар ин ҳолат он мебуд, вақт надорад шудааст. Дар назарияи нисбият дар он нақши хеле муҳим мебозад. Яке аз љабњаи мураттаб аз тарафи Эйнштейн - нозирони гуногун намедонанд, воқеият гуногун. Ин амал аз ҷумла вақт ва масофаи.

Бањисобгирии мавқеи нозир кард

Ва дар он рӯз, Алберт фаҳмид, ки забони илм, тавсифи ҳар гуна зуҳуроти ҷисмонӣ ё чорабинии вобаста аст, ки оё дар нозир дар доираи истинод аст. Барои мисол, агар ҳар трамвай мусофирбар хоҳад нуқтаҳои тарки, ки онҳо дар робита ба он рост ба поён афтод. Агар мо аз назари истода дар кӯчаи пиёдагарди назар, ки траекторияи аз тирамоҳи мувофиқ ба як parabola, ҳамчун иқдомҳои трамвай дар ҳоле, айнак афтидан. Ҳамин тариқ, системаи истинод дар ҳама. Мо пешниҳод як аз наздик дар Принсипи асосии назарияи нисбият.

Қонуни ҳаракати тақсим ва Принсипи нисбият

Сарфи назар аз он, ки вақте ки шумо ба тавсифи чорабиниҳои ҳисоби системаҳои гуногун тағйир, чи универсалӣ, ки ба ҳамон боқӣ ҳастанд. Барои фаҳмидани ин, кас ба ҳайрат нуқтаҳои тарк накардаанд, ва қонуни табиат, ки ба сабаби он ба афтод. Зеро ягон нозири, сарфи назар аз тартибот дар як равон ё системаи доимӣ координатаҳои аз он аст, ки ҷавоб бетағйир аст. Ин қонун аст, қонуни тақсимоти ҳаракати номида мешавад. Ин аст, баробар, дар трамвай амал, ва дар кӯча. Ба ибораи дигар, агар тавсифи чорабиниҳо ҳамеша дар бораи аст, ки тамошои онҳо вобаста аст, пас ин тавр ба қонунҳои табиат амал намекунад. Онҳо, мисли он аст, ки дар забони илмӣ, инвариант изҳор намуданд. Ин ба ин принсипи нисбият аст.

Ду назарияи нисбияти Эйнштейн фарзияи

Ин принсип, инчунин ҳама гуна фарзияи дигар, он ба аввалин санҷиши лозим буд, correlating он бо зуњуроти табиии фаъол дар асл мо. Энштейн даст 2 назарияи нисбият. Гарчанде ки онҳо алоқаманд ҳастанд, вале алоҳида ба шумор меравад.

назарияи нисбияти хусусӣ ва ё махсус (SRT) дар бино, ки барои ҳар гуна системаи истинод, ки бо суръати доимӣ, қонунҳои табиат аз ҳамон асос ёфтааст. нисбияти умумӣ (GR) Ин принсип ба ягон доираи истинод, аз ҷумла онҳое, ки бо шитоби ҳаракат дахл дорад. Дар соли 1905, Алберт Эйнштейн назарияи аввал чоп карда мешавад. Дуюм, мураккаб бештар дар робита ба дастгоњи математика, пурра дар соли 1916. Таъсиси назарияи нисбият, SRT ва ЊЉТ, як қадами муҳим дар рушди физика буд. Биёед дар бораи ҳар яке аз онҳо сокин.

назарияи махсуси нисбияти

Он чӣ гуна аст, чӣ моҳияти он чист? Биёед ба ин савол ҷавоб. Ин аст, ки ин назария пешгӯӣ таъсири нофаҳмо бисёр, ки бар хилофи intuitions мо дар бораи чӣ тавр дар ҷаҳон кор мебошанд. Ин таъсир меоянд суръати фаро расад мебошанд суръати нур. Дар машҳури миёни онҳо таъсири вақти dilation (аз соати) аст. Соатҳо, ки ҳаракат нисбат ба нозири, ҳастанд сусттар аз онҳое, ки дар дастҳои Ӯ барои ӯ мебошанд.

Дар системаи координат ҳаракат бо суръати наздик ба суръати нур, мавриди дароз нисбат ба нозири, ва дарозии он объектҳои (андозаи фазоии), ки дар муқоиса бо ин, аст, ки якҷо ба самти меҳвари ин ҳаракати фишурда. Ин олимон таъсири даъват-Фитзҷералд шартномавӣ Lorentz. Вале дар 1889 ӯ Dzhordzh Fitsdzherald, як физики итолиёвӣ тавсиф карда шудаанд. Ва дар 1892, Хендрик Lorentz, як Dutchman, ӯ илова шуда. Ин таъсири натиљаи манфї, ки ба медиҳад таҷрибаи Michelson-Морли, ки дар он суръати сайёра дар кайҳон бо андозагирии «боди aether» муайян карда баён мекунад. Ин Принсипи асосии назарияи нисбият (махсус) мебошанд. Эйнштейн ин муодилаҳои формулаи табдили вазни аз тарафи қиёси, илова кард. Бино ба он, зеро суръати бадан наздик ба суръати рӯшноӣ, вазни бадан зиёд мекунад. Барои мисол, агар суръати 260K. Км / с, i.e. 87% аз суръати нур, аз нуқтаи назари як нозир, ки дар системаи сарҳисоб статсионарї аст, аст, ки ба ду баробар массаи объекти.

STO тасдиқи

Ҳамаи ин муќаррарот, ҳар чӣ хилофи ақли солим доранд, ки ба вақти Эйнштейн бевосита ва пурра дар таҷрибаҳои зиёде тасдиқ карда мешавад. Яке аз онҳо дар як донишгоҳи Мичиган муҳаққиқон анҷом дод. Ин озмоиш кунҷкобу назарияи нисбият дар физика тасдиқ кард. Тадқиқотчиён бораи Раёсат ҷойгир ҳавопаймо, ки мунтазам дода парвози трансатлантикї, ултра-дақиқ дарунӣ атом. Ҳар вақт пас аз бозгашти худ ба шаҳодати ин соат бо назорати ин фурудгоҳ тафтиш карда шуданд. Маълум шуд, ки шабонарӯзӣ дар ҳавопаймо ҳар вақти бештар ва бештар пушти назорат ҷанг тахаллуф намудаанд. Албатта, он танҳо дар як рақамҳо ноболиғ, фраксияҳои як дуюм буд, вале он хеле назаррас аст.

Дар муҳаққиқони гузашта нимаи асри таҳсил суръатфизо ҳиссачаи ибтидоӣ - як маҷмӯаҳои сахтафзор бузург. Дар ин болори электрон ё protons, i.e. айбдор зарраҳои subatomic зудамалкунанда даме, ки онҳо ба суръати наздик машавед, аз нур. Сипас онҳо ҳадафи тирборон ҳастаӣ. Дар ин санҷишҳо, шумо бояд ба ҳисоб гирифт, ки массаи зарраҳои зиёд, дар акси ҳол ба натиҷаҳои озмоиш нест, метавонад тафсир карда шавад. Дар робита ба ин, ба SRT дер шуда танҳо як назария фарзия нест. Он табдил ёфтааст яке аз воситаҳои, ки дар муҳандисии додаи истифода бурда, дар якҷоягӣ бо қонунҳои Нютон механикаи. Принсипҳои назарияи нисбият имрӯз пайдо истифодаи амалии бузург.

қонунҳои STO ва Нютон

Тавре аз қонунҳои Нютон (портрет аз олим дар боло пешниҳод), бояд зикр кард, ки назарияи махсуси нисбият, ки гӯё ба онҳо хилофи, дар асл бозмегардонад ба муодилаҳои қонунҳои Нютон қариб маҳз, агар он барои тавсифи як мақоми, ки суръати ҳаракати хеле камтар аз суръати нур. Ба ибораи дигар, агар шумо бо истифода аз нисбияти махсус, физика Нютон бекор нест. Ин назария, ки дар муқоиса бо ин, пурра ва он меафканад.

Дар суръати рӯшноӣ - доимӣ универсалии

Бо истифода аз принсипи нисбият, ягон кас метавонад намефаҳманд, ки чаро он нақши муҳим мебозад як суръати нур аст, на чизи дигаре, ки дар ин модел ҷаҳон сохтори. Ин савол аз тарафи онҳое, ки танҳо сар бурдани шиносоӣ бо физика эҳьё. Дар суръати рӯшноӣ доимӣ универсалӣ аст, зеро он ба сифати чунин қонун табиї муайян (бештар дар бораи ин мумкин аст аз ҷониби омӯзиши муодилаҳои Максвелл ёфт). Дар суръати рӯшноӣ дар чангкашак, Оне, принсипи нисбият, дар ягон системаи сарҳисоб ҳамон аст. Шумо шояд фикр мекунанд, ки бар хилофи ақли солим аст. Аз ин бармеояд, ки ба нозир дар айни замон чун нур меояд, аз як манбаи доимї ва аз ҳаракати (сарфи назар аз он аст, ҳаракат бо суръати). Бо вуҷуди ин, он аст, нест. Дар суръати нур, ба туфайли нақши махсуси худро дар ҷои марказии на танҳо махсус, балки низ дар нисбияти умумӣ дода мешавад. Ва нақл дар бораи он.

Назарияи умумии Нисбияти

Ин аст, истифода бурда мешавад, ки мо гуфтанд, ки барои ҳамаи системаҳои сарҳисоб ҳастанд, ҳатман ба касоне, ки суръати ҳаракат нисбат ба дигар доимӣ нест. Математикӣ гӯем, ин назария назар хеле мушкил бештар махсус. Ин аст далели он, ки дар байни нашрияҳои худ 11 сол гузашт, тавзеҳ медиҳад. GTR мегирад махсус ҳамчун сурати махсус. Аз ин рӯ, қонунҳои Нютон низ қисми онро доранд. Бо вуҷуди ин, аз нисбияти умумӣ низ фаротар пешгузаштагонаш меравад. Масалан, он аст, ки дар як вазнинии нав фаҳмонд.

андозагирии чорум

Бо шарофати ба ҷаҳон чор-ченака табдил ЊЉТ: Time ба се андозагирии фазої, илова шуда. Ҳамаи онҳо ҷудонашавандаи мебошанд, бинобар ин, зарур аст, ки ба сӯҳбат дар бораи дар масофаи фазоии, ки дар ҷаҳон аз се-ченака байни ду иншооти мавҷуд нест. Он ҳоло дар фосилаи spatio-замонӣ байни чорабиниҳои гуногун меравад, муттаҳид масофа ҳам фазоии ва муваққатӣ онҳоро аз ҳамдигар. Ба ибораи дигар, вақт ва фазо дар назарияи нисбият ҳамчун бефосила чор-ченака ба шумор меравад. Он метавонад ҳамчун фазо-ваќт муайян карда мешавад. Ин бефосила касоне, нозирони, ки ҳаракат нисбат ба якдигар, хоҳад андешаҳои гуногун дошта бошанд, ҳатто дар бораи ягон ду чорабиниҳо, ё яке аз онҳо, агар буданд, ҳам пеш аз ҷониби дигаре ҳаст. Бо вуҷуди ин, муносибати алоќаи аст, вайрон карда нашудааст. Ба ибораи дигар, мавҷудияти чунин як системаи координат аст, ки дар он ду чорабиниҳо дар Пасиҳамоии гуногун ва дар айни замон сурат, ҳатто як GR имкон намедиҳад.

нисбияти умумӣ ва қонуни ҷозиба умумӣ

Бино ба қонуни ҷозиба умумӣ, кашф аз тарафи Нютон, қувваи ҷалби тарафайн дар олам байни ягон ду маќомоти вуҷуд дорад. Замин аз ин вазифа мечархад, дар атрофи офтоб, ҳамчунин қувваҳои ҷалби миёни онҳо вуҷуд дорад. Бо вуҷуди ин, назарияи умумии нисбият медиҳад назар дар тарафи дигар ба ин падидаи. Вазнинии, тибқи ин назария - натиљаи "curvature» (деформатсияи) аз фазо-ваќт аст, ки дар зери таъсири массаи ба мушоҳида мерасад. Мақоми вазнинтар (дар мисоли мо, офтоб) аст, бештар ба «FLEX" таҳти назорати ӯ ба фазо-ваќт. Бинобар ин, он соҳаи гравитатсия аст , то қавӣ.

Бо мақсади беҳтар фаҳмидани моҳияти назарияи нисбият, дида бароем, ки нисбат. Дар замин, тибқи нисбияти умумӣ, мечархад, дар атрофи офтоб, мисли тӯб каме, ки дар атрофи даҳана аз аёниро меғелонад, ташкил, ки дар натиҷаи «маҷбур» офтоб фазо-ваќт. Ва он, ки мо истифода бурда ба қувваи ҷозиба аст, дар асл аз зуҳури зоҳири аз curvature, на бо зӯрӣ, ки дар маънои Нютон. шарҳи Беҳтар намудани зуҳуроти вазнинии нисбат ба ЊЉТ пешниҳодшуда, ки ба санаи ёфт нашуд.

Усулњои барои нисбияти умумӣ озмоиши

Дар хотир доред, ки ЊЉТ осон аст тафтиш нест, зеро он дар лаборатория натиљањои қариб бо қонуни ҷозиба умумибашарӣ мувофиқ бошанд. Бо вуҷуди ин, олимон ҳанӯз ҳам як қатор таҷрибаҳои муҳим дошт. натиҷаҳои онҳо пешниҳод менамоянд, ки назарияи нисбияти Эйнштейн фарзияи тасдиқ карда мешавад. ЊЉТ ҳамчунин кӯмак ба баён њодисањои гуногун ба мушоҳида дар фазо. Ин, масалан, тамоюли хурди Меркурий аз мадори статсионарї он. Аз нуќтаи назари механикаи классикӣ Newtonian онҳо шарҳ намедиҳанд. Ин аст, низ чаро радиатсионӣ электромагнитӣ аз ситораҳои дар масофаи дур чинг аст, зеро он наздик офтоб мегузарад.

Натиҷаҳои пешгӯӣ бо нисбияти умумӣ, дар асл, фарқ мекунанд назаррас, аз онҳое, ки дод, ки қонунҳои Нютон (портрет Ӯ боло пешниҳод), танҳо ҳангоми мавҷуд будани майдонҳои гравитатсия superstrong нест. Аз ин рӯ, ба анҷом тафтиши аз нисбияти умумӣ низ талаб ё андозагирии хеле дақиқи массаи зиёди объектҳои, ё сиёҳ сӯрохи, зеро намояндагиҳои истиқомат мо дар нисбат ба онҳо inapplicable. Аз ин рӯ, ба рушди усулҳои таҷрибавӣ барои озмудани ин назария яке аз вазифаҳои асосии физикаи таҷрибавӣ муосир аст.

Дар зеҳни бисёре аз олимон ва мардуми дур аз илм нағз бо назарияи нисбияти Эйнштейн фарзияи нисбият биёфарид. Чӣ чиз аст, ки мо ба таври мухтасар сухан ронд. Ин назария рӯй ақидаҳои шинос мо дар бораи ин ҷаҳон, то ба таваҷҷӯҳ ва он ҳанӯз хомӯш нашудааст.