Освіта
Теорія відносності Ейнштейна для чайників
Спеціальна теорія відносності (СТО) або приватна теорія відносності - це теорія Альберта Ейнштейна, опублікована в 1905 році в роботі «До електродинаміки рухомих тіл» (Albert Einstein - Zur Elektrodynamik bewegter Korper.
Annalen der Physik, IV. Folge 17. Seite 891-921 . Juni 1905).
Вона пояснювала рух між різними інерційних системах відліку або рух тіл, що рухаються відносно один одного з незмінною швидкістю. У цьому випадку жоден з об'єктів не повинен прийматися за систему відліку, а розглядати їх треба відносно один одного. СТО передбачає тільки один випадок, коли два тіла не змінюють напрямок руху і рухаються рівномірно.
Закони СТО перестають діяти, коли одне з тіл змінює траєкторію руху або підвищує швидкість. Тут має місце загальна теорія відносності (ЗТВ), що дає загальне тлумачення руху об'єктів.
Два постулати, на яких будується теорія відносності:
- Принцип відносності - Згідно з ним, у всіх існуючих системах відліку, які рухаються відносно один одного з незмінних швидкістю і не змінюють напрямок, діють одні і ті ж закони.
- Принцип швидкості світла - Швидкість світла однакова для всіх спостерігачів і не має залежність від швидкості їх руху. Це вища швидкість, і ніщо в природі не має велику швидкість. Світлова швидкість дорівнює 3 * 10 ^ 8 м / с.
Альберт Ейнштейн за основу брав експериментальні, а не теоретичні дані. Це стало однією з складових його успіху. Нові експериментальні дані послужили базою для створення нової теорії.
Фізики з середини XIX століття займалися пошуком нової загадкової середовища, названої ефіром. Покладалося, що ефір може проходити через всі об'єкти, але не бере участь в їх русі. Згідно з переконаннями про ефір, змінюючи швидкість глядача щодо ефіру, змінюється і швидкість світла.
Ейнштейн, довіряючи експериментам, відкинув поняття нового середовища ефіру та допустив, що швидкість світла завжди є постійною і не залежить від будь-яких обставин, таких як швидкість самої людини.
Часові проміжки, відстані, і їх однорідність
Спеціальна теорія відносності пов'язує тимчасові проміжки і простір. У Матеріальною всесвіті існує 3 відомих вимірювання в просторі: вправо і вліво, вперед і назад, вгору і вниз. Якщо додати до них інший вимір, назване тимчасовим, то це складе основу просторово-часового континууму.
Якщо Ви здійснюєте рух з малою швидкістю, ваші спостереження не будуть сходитися з людьми, які рухаються швидше.
Пізніше експерименти підтвердили, що простір, так само як і час, не може сприйматися однаково: від швидкості руху об'єктів залежить наше сприйняття.
З'єднання енергії з масою
Ейнштейн вивів формулу, яка поєднала в собі енергію з масою. Ця формула набула широкого поширення в фізиці, і вона знайома кожному учневі: E = m * c?, в якій E-енергія; m- маса тіла, c-швидкість поширення світла.
Маса тіла зростає пропорційно збільшенню швидкості світла. Якщо досягти швидкості світла, маса і енергія тіла стають безрозмірними.
Збільшуючи масу об'єкта, стає складніше досягти збільшення його швидкості, т. Е для тіла з нескінченно величезної матеріальної масою необхідна нескінченна енергія. Але на ділі цього досягти нереально.
Теорія Ейнштейна об'єднала два окремих положення: положення маси і положення енергії в один загальний закон. Це зробило можливим перетворення енергії в матеріальну масу і навпаки.
