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相對論 - 是什麼呢? 相對論的公設。 時間和空間在相對論

早在20世紀初制定了相對論。 它是什麼和誰的創造者今天知道每一個小學生。 它是如此令人著迷,它甚至對人感興趣誰從科學遠。 在這篇文章中易懂的語言介紹相對論:它是什麼,什麼是它的要求和應用。

據說,到Albertu Eynshteynu,創建者,洞察進來一個瞬間。 據稱,科學家在瑞士伯爾尼騎著電車。 他看著街上時鐘和意識到,當電車加速到光速的時鐘將停止。 在這種情況下,它不會有時間。 在相對論中起著非常重要的作用。 一個由愛因斯坦提出的公設的 - 不同的觀察者感知的現實不同。 這尤其適用於時間和距離。

佔觀察者的位置

就在那一天,阿爾伯特意識到,科學的語言,任何物理現象或事件的描述取決於觀察者是否在一個參照系。 例如,如果有乘客電車會丟分,但相對於它掉下直降。 如果我們從站在步行街的角度看,秋季的軌跡對應一個拋物線,如同時落下眼鏡電車移動。 因此,在大家的參考系統。 我們提供在相對論的基本原則一探究竟。

分佈式交通法和相對性原理

儘管事實上,當你改變事件計數系統變化的描述,也有不變的東西普遍。 要理解這一點,人們想知道不丟分,和自然的規律,這會導致它下跌。 對於任何觀察者,無論在運動或坐標它是固定的系統的順序的,答案是不變。 此法就是流量的分佈規律。 它是在電車同樣有效,並在大街上。 換句話說,如果該事件的描述總是取決於誰在看著他們,那麼這並不適用於自然規律。 他們是,因為它是在科學的語言,不變的表示。 這是相對性原理。

愛因斯坦的理論中的兩個

這一原則,以及任何其他假說,有必要先檢查,它在我們的現實中的自然現象積極相關。 愛因斯坦得出2相對論的。 雖然他們是相關的,但被認為是獨立的。

私人或狹義相對論(SRT)是基於的前提是,對於各種參考系統,這是一個恆定的速度,自然界的規律是相同的。 廣義相對論(GR)這一原則適用於任何參考幀,包括那些加速移動。 1905年,愛因斯坦發表了第一篇理論。 第二個更複雜的數學裝置方面,在1916年完成。 相對論,SRT和GRT的理論創新,是物理學發展的重要一步。 讓我們住在他們每個人。

狹義相對論

這是什麼,什麼是它的本質是什麼? 讓我們來回答這個問題。 正是這種理論認為是違背了我們的直覺關於世界如何運作許多似是而非的效果。 這些是當速度接近時發生的影響 光的速度。 其中最有名的是(時鐘)時間膨脹效應。 是相對於觀察者運動手錶,是比那些在他的手中他慢。

在接近光速的速度的速度,移動所述坐標系相對於觀察者被拉伸,和對象(空間範圍)的長度,與此相反,沿該運動軸的方向上被壓縮。 這種效應被科學家稱為 - 菲茨杰拉德收縮洛倫茲。 然而,在1889年,他描述Dzhordzh Fitsdzherald,意大利物理學家。 而在1892年,亨德里克·洛倫茲,一個荷蘭人,他補充說。 該效應解釋了否定結果時,這給邁克爾遜 - 莫雷實驗,其中,在外層空間地球的速度是通過測量“以太風”測定。 這是相對論(特殊)理論的基本原則。 愛因斯坦補充類推由這些方程式量轉換。 根據它,如身體速度接近光速,體重增加。 例如,如果速度是260K。公里/秒,即光速的87%,從觀察者是誰在靜止參考系的角度出發,以兩倍的物體的質量。

確認STO

所有這些規定,不管他們是有違常理,愛因斯坦的時間是直接和充分證實了無數次的實驗。 其中一人持有密歇根大學的研究人員一個。 這種奇怪的實驗證實了相對論的物理學理論。 研究人員將在飛機上,會定期做跨大西洋航班,超精準 原子鐘。 他返回的這幾個小時的證詞後,每次與機場控制進行了檢查。 原來,飛機上的時鐘每次都越來越落後於控件後面。 當然,這只是一個小數字,幾分之一秒,但事實是非常顯著。

在過去的半個世紀,研究人員正在研究基本粒子加速器 - 一個巨大的硬件綜合體。 在這些電子束或質子,即帶電亞原子粒子加速,只要它們不接近速度 的光。 此後,他們轟擊核目標。 在這些測試中,你需要考慮的是,粒子的質量增加,否則實驗結果無法解釋。 在這方面,申通快遞不再僅僅是一個假設的理論。 它已經成為了在應用工程中,與牛頓力學定律沿著工具之一。 相對論的原理,今天又發現巨大的實際應用。

STO和牛頓定律

說到 牛頓定律 (科學家的肖像上面介紹),但應注意的是相關性,這似乎違背他們的特殊的理論,實際上是再現了牛頓定律的公式幾乎一模一樣,如果用它來形容身體移動的,其速度比光的速度低得多。 換句話說,如果你使用狹義相對論,牛頓的物理學沒有被取消。 這個理論,相反,補充並擴展了它。

光速 - 通用常數

使用相對性原理,可以理解為什麼它起著重要的作用是光的速度,而不是在這個世界結構的模型別的。 這個問題是由那些誰是剛剛開始熟悉物理學提高。 光速是一個通用的恆定,因為它被定義為這樣的自然法(關於這一點可以通過研究麥克斯韋方程中找到)。 光在真空中的速度,憑藉相對性原理,在任何參考幀是相同的。 你可能會認為這是違背常理的。 由此可見,在相同的時間作為光觀察者來自一個固定源和從移動(無論它是否與一個速度移動的)。 然而,事實並非如此。 光的速度,由於其特殊的角色被賦予了中心地位,不僅特殊,而且在廣義相對論。 並告訴它。

廣義相對論

它被使用,我們已經說過,對於所有參考幀不一定是那些相對於彼此運動的速度是恆定的。 在數學上,這種理論看起來比特殊困難得多。 這說明他們的出版物中已經過去了11年來的事實。 GTR包括一個特殊的一個特例。 因此,牛頓定律也是它的一部分。 然而,廣義相對論遠遠超出了它的前輩。 例如,在一個新的重力進行說明。

第四維

由於四維世界正變得GRT:時間加入到三維空間。 所有這些是分不開的,因此,有必要不談存在於兩個物體之間的三維世界的空間距離。 現在那張不同事件之間的時空間隔,團結彼此空間和時間距離他們。 換句話說,時間和相對論的空間被視為一個四維連續。 它可以被定義為時空。 那些誰是彼此相對運動觀察員,這將連續有不同意見,甚至對任何兩個事件,或者他們中的一個,如果有兩個前面還有一個。 但是,因果關係不被破壞。 換言之,這樣的坐標系的存在,其中兩個事件發生在不同的序列,並在同一時間,不允許甚至GR。

廣義相對論和萬有引力定律

根據萬有引力定律,牛頓發現了,相互吸引的力存在於任何兩個物體之間的宇宙。 從這個位置地球繞太陽公轉,因為它們之間有吸引力的力量。 然而,相對的一般理論,使另一側這一現象的外觀。 重力,根據該理論 - 空間 - 時間,這是質量的影響下,觀察到的“曲率”(變形)的結果。 車身較重(在我們的例子中,太陽),更“柔性”在他的時空。 因此,它的 引力場是 如此之強。

為了更好地理解相對論的本質,考慮的比較。 的地,根據廣義相對論,圍繞太陽,像一個小球,圍繞圓錐體的火山口輥,形成為“迫使”時空太陽的結果。 和我們過去的事實 重力 實際上是彎曲的外在表現,而不是通過武力,在牛頓的感覺。 比GRT提出的重心現象更好的解釋,至今沒有找到。

測試廣義相對論方法

需要注意的是GRT是不容易的檢查,因為它導致在實驗室幾乎符合萬有引力定律。 但是,科學家們仍然有一些重要的實驗。 他們的研究結果表明,愛因斯坦的理論被證實。 GRT也有助於解釋在太空中觀察到的不同的現象。 這一點,例如,小水星從其靜止軌道的偏差。 但從牛頓經典力學的角度無法解釋它們。 這也是為什麼,因為它經過太陽附近從遙遠的恆星的電磁輻射是彎曲的。

廣義相對論預測的結果,事實上,從那些給牛頓定律(他的肖像上面給出)僅當有超強引力場基本上是不同的。 因此,要完成廣義相對論的驗證要求要么廣大群眾的對象,或黑洞的非常精確的測量,因為我們在習慣性的關係表示對他們不適用。 因此,實驗方法來驗證這一理論的發展是現代實驗物理學的主要任務之一。

遠離科學的許多科學家的頭腦,和人民把相對論的愛因斯坦的理論創造。 這是什麼,我們發表了簡短講話。 這個理論把我們熟悉的理念對世界的,所以在它的興趣還沒有被撲滅。

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