Айнщайн Връщане към детството
Въпреки очевидната простота, следното изречение не принадлежи на детската книга от времето:
Например, ако кажа: "Това влак пристига в 7:00," Искам да кажа нещо подобно: ". Като малка страна на часовника ми и пристигането на влака са едновременни събития"
теорията на относителността на
Какво е времето? Трудно е да се определи. Нютон високомерно избягва въпроса. В посочения по-горе монументалния труд той пише: "Аз не давам определен период от време, място или движение, защото е много добре познат на всички." Може би знаете, но е трудно да се разбере. Айнщайн също не даде определението на време, но това е изненадващо, талант той изследва, разкривайки в същото време напълно неочаквани свойства. Той продължава в неговата сметка на семенната статия на теорията на относителността в педантичния стил, абсурдно елементарни, а понякога дори скучно:
Ако при са разположени точка А на часовника, наблюдателят, който е в този момент, може да се определи стойностите на времето, срещащи се в непосредствена близост до събитието, намиране на позицията на стрелките на часовника в същото време за произхода на тези събития.
Учен прави всичко това си има причина. За да се постигне напредък в разследванията, че е необходимо да се прекъсне скрити предразсъдъци и погрешни схващания окопали в подсъзнанието на колегите си. За да направите това, той първо трябваше да разкрие как тези идеи не са непременно доста очевидни, а това е още по-важно - това не отговаря на истината. Той се обърна към най-основните понятия - фактът, че сте били обучавани като дете, за първи път сте били в състояние да каже по време на часовника; Концепцията за абсолютно време. Освен това, дори ако часовникът не е наред, те може да се синхронизира с другото; че ако бащата казва нещо, което правите в момента. Сега стойността на това за вас и за него по същия начин.
Айнщайн е бил длъжен да премахне пъзела на тези компоненти, които са били вкарани в него правилно.
И той стига до заключението, че някои очевидни, очевидни принципи не са верни. Неговите логични аргументи се основават на феномените на електроенергия - оттам и заглавието на статията. Трудността на теорията на относителността не е в сложността на неговия математически апарат - статията на Айнщайн използва само елементарна алгебра; и изкривените представи за време и пространство, което имаше своите читатели, най-големите учени в света.
Опитайте се да се принуди да се мисли отново за времето и пространството, като дете мисли за тях. Спомняш ли си, когато си мислиш, че, първо, с течение на времето скоростта не е постоянна величина? За мен, времето е буквално "лети" по време на училищните ваканции или по време на забавлението и приключението. Той е изключително забавен показването си при посещенията на зъболекар (които не вярват в обезболяващи), или когато съм при майка на магазина очаква, опитвайки се на обувки. The New York Times през 1929 г. цитира Айнщайн: "Когато седнете с хубаво момиче в продължение на два часа, те да ви се струва малко, но ако седне на гореща печка за минута все пак, като че ли са минали два часа."
Откъде думата относителността се появи тук. За да разберем това, спрете за момент и да отговори на въпроса: каква е скоростта в този момент?
Ти каза: "Нула" - защото те са седнали сега? Може да се каже "нула" - също не е седнал на самолета, който лети на височина от 12,000 метра. Осветено дисплей "затегнете коланите", а стюардесата обяснява, че движението на въздухоплавателното средство е забранено. Докато седите без да се движат, скоростта трябва да е на 0 км / ч.
Или може да каже: "900 km / h" - защото по-бързо се движи самолет? Или можете да почетете книга на лодка, която плува на водата в устието на Амазонка, и дава отговора: "1670 km / ч", - тъй като е близо до екватора скоростта на Земята въртене (40 000 км в 24 часа)? Може би знаете достатъчно астрономията да докладва за въртенето на Земята около Слънцето - ". 30 km / и" Ако все още си спомня за скоростта на въртене на Слънцето около центъра на Млечния път и скоростта на Млечния път във вселената (което може да бъде определено чрез микровълнова радиация), очевидно сте изрече: "1500000km/h".
Кои от тези отговори е правилно? Разбира се, всичко. Скоростта зависи от платформата на наблюдението, където и да сте. Физиците го референтна рамка се обаждат. Тази система може да бъде Земята, самолет, земната ос, на слънце или пространство. Или нещо по средата.
Когато летите в самолет, не мога да се съглася с някой, който се намира в света, по отношение на скоростта на движение си? Няма такъв опозиция ще изглежда глупаво. И двамата знаем, че вие сте неподвижен спрямо равнината, но се движи със скорост от 900 km / h спрямо Земята. И двете правилния отговор.
Постигане на ново качество на относителността е, че не само скоростта, но времето зависи от системата. Absolute време, което сте научили от техните родители и учители, не съществува. Не само ще получа различни отчитания от време, в зависимост от вида на отправна точка избере - на земята, самолетът, планетата Земя или пространство; можете да получите повече и различна скорост от време на потока. Това означава, че интервалът от време между две събития, между тиктакането на часовника, не е универсален и абсолютен, но зависи от избраната координатна система.
В други книги, посветени на теорията на относителността, най-вероятно се чете, че различни наблюдатели, които се движат с различна скорост, "не са съгласни един с друг във възприемането на реалността." Това не е така. Дори ако това се твърди, най-големите физици на света, те осъзнават, че това не е вярно. (Признавам, че аз също падна в този капан в една от ранните си статии по теория на относителността. Тогава си помислих, че това ще спомогне за по-ясно темата за читателите. Не бях прав.)
Твърденията за "несъгласните помежду си наблюдатели" са причинили по-голямо объркване и затруднение в разбирането на хората за теорията на относителността от неговата сложна математически апарат. Наблюдатели в относителността не са съгласни един с друг само в степента на вина от скоростта на движение на някой в самолета. Но всички тези наблюдатели знаят, че скоростта е относително, и неговата скорост зависи от техническото задание. Те също така знаят (ако внимателно проучен БРТ), че същото се отнася и за времето. Гланц за теорията на относителността на е, че всички наблюдатели и всички са съгласни един с друг.
Когато попитах за вашата скорост, може да сте преценили, че е проблем с някои нюанси, и отказа да отговори. Мислиш ли, че: "Цените във връзка с нещо" Отлично. Вие правилно разбран посоката на мислите ми.
забавянето на времето
Айнщайн показа, че времето на дадено събитие зависи от системата: повърхността на земята, самолетът на планетата Земя, Слънцето, или на космическото пространство. В същото време, събитието ще бъде различен. За малки скорости (т.е. около 1,5 милиона км / ч или по-малко), тази разлика ще бъде малък. Но все пак той съществува. Когато една референтна рамка се движи бързо - в близост до скоростта на светлината, времето започва да се различават значително. Формулите за изчисляване на времето в различни системи проста справка. Това е проста алгебрична формула, включваща площади и квадратни корени. Аз ще ги доведа в приложение 1.
Нека да разгледаме числен пример. Да предположим, че сте в космически кораб, който се движи със скорост от 97% от скоростта на светлината спрямо Земята. Нека започнем с периодите от време, тъй като формулата за изчисляване на тях много достъпен. Ако сте приели на космически кораб за референтната система, пропастта между съседните си рожден ден в продължение на една година. Ако вземем позоваване на Земята, този интервал ще продължи една година и три месеца. След няколко секунди ще ви покажа как да направите необходимите изчисления.
Това е, което казва, запален наблюдател на Земята: ". Интервалът от време между две дни след раждането (две събития) през трите месеца възлизат на система от справка на Земята, както и в системата на препратка космически кораб - една година с" Наблюдателят на борда на кораба се каже същото. Наблюдателите не са съгласни на интервали от време по-дълго, отколкото те могат да се различават при оценка на скоростта на обекти.
В каква референтна рамка лично сте вие? Това е въпрос, с последици. Въпреки това, във всеки случай, опитайте се да му отговори.
Вие сте във всички системи. съществуват само тези системи, за да се определи движението на органите на справка във връзка с тях. Можете да изберете някоя референтна рамка. Ако скоростта е един от тях е равно на нула (например, ако сте в самолет), а след това системата се нарича самостоятелно референтна система. Във връзка с тяхната собствена референтна рамка на Слънцето (когато е в покой) се движат със скорост от 29 km / сек, което прави един оборот по целия свят в продължение на една година.
Вие може да бъде объркан по този въпрос, ако преди това сте се чете други книги за релативистичната забавянето на времето, които предоставят обяснения като "часове са в движение, ни се струва. отидете по-бавно от вашия. " Да, това е, но това не е цялата истина. Вие не просто мисля. те са по-бавни: те всъщност отиде по-бавно - ако сте измерване на напредъка им в референтна рамка. В собствената си референтна рамка, те са по-бързи от твоя. Това не е парадокс или противоречие. Както и да е, не повече противоречие от скоростта на движение на лицето, в самолета - 0 km / h или 900 km / h? Всички наблюдатели са съгласни помежду си.
Fly самолета, или дори на космически кораб - и ще живеят по-дълго от гледна точка на референтната рамка на Земята. Въпреки това, няма да се чувствате по-дълъг живот. Точно когато си време работи по-бавно движение. на часовника ви ще бъде по-бавно, но и по-бавно ще сърдечния ритъм, ще бъде бавно да се мисли и да остарее. Така че няма да забележи нищо. И този невероятен имот релативизъм. Той е не само по-бавен часовник. По-бавно е всичко. Ето защо ние казваме, че времето се променя скоростта на потока.
Свързани статии