![]() |
|
Модераторы: Се ля ви, Nastya, neutrino |
![]()
|
|
| unicuum |
|
|||
![]() Опытный ![]() ![]() Профиль Группа: Участник Сообщений: 830 Регистрация: 16.3.2005 Где: Рашка Репутация: -1 Всего: 8 |
Может быть открою чуть позже, а то -------------------- ![]() обычный день на винграде |
|||
|
||||
| JusTalionis |
|
|||
![]() Опытный ![]() ![]() Профиль Группа: Участник Сообщений: 576 Регистрация: 11.7.2006 Репутация: 5 Всего: 17 |
Хочу вложить и свои пять копеек, и позволю себе вернуться к теме, дав маленькое резюме по теории относительности.
Она состоит из двух частей: Специальной теории относительности (СТО) и Общей (ОТО). Все началось с очевидного вопроса: если свет - это колебания, то что колеблется? В классической (до-эйнштейновской) физике не было иного варианта, как предположить, что пространство заполнено какой-нибудь средой подобно воздуху, и свет - суть волны по этой среде. Гипотетическая среда была названа "мировым эфиром". Кста, выражение, напр.: "В эфире радиостанция Маяк" - это имено про сей светоносный эфир. И всё бы хорошо, но возникло любопытство: раз пространство заполнено средой, а наша Земля, как известно, движется по орбите со скоростью 30 км/сек, то нельзя ли обнаружить это наше движение относительно среды всемирного эфира? Двое профессоров - Майкельсон и Морли, действительно поставили такой эксперимент. Они попытались обнаружить движение Земли сквозь мировой эфир, измеряя скорость светового луча в различных направлениях. И - ничего не обнаружили! Потом такие опыты были повторены много раз со все возрастающей точностью и по-прежнему с нулевым результатом. Скорость света по всем направлениям оказалась строго постоянной. Это требовало объяснений, и их было выдвинуто множество: от предположения, что эфир в околоземном пространстве увлекается вместе с движением Земли подобно воздушной атмосфере, до констатации, что Земля находится неподвижно в центре мироздания в соответствии с написанным в Библии, а вся остальная вселенная крутится вокруг Лоренц (в дальнейшем друг Эйнштейна) подошел к делу более научно: он предположил, что набегающий поток эфира ("эфирный ветер") вызывает сокращение всех предметов в определенной пропорции, и, таким образом, в опыт вносится погрешность, маскирующая искомый результат. К такому же мнению независимо пришел Фитцджеральд. Лоренц даже вывел формулу, которая потом вошла в релятивизм под названием Лоренцева сокращения. Казалось бы - всё путём, но остались две заморочки: во-первых получалось, что движение сквозь эфир есть, но его невозможно обнаружить принципиально, а во-вторых, формула давала "ненормальные" результаты в случае движения быстрее света. А действительно, до какой же степени сократятся предметы, если разогнать их быстрее света?.. Анри Пуанкаре сказал: "Нет, быстрее света двигаться нельзя!" Вот так и слышу вопросы - но где ж Эйнштейн? Он-то что сделал?.. Эйнштейн дал этим фактам лишь собственную интерпретацию. Даже знаментая формула E=mc2 принадлежит на самом деле не ему ;-) Эйнштейн поступил круто: все проблемные вопросы он просто выкинул, и заменил их постулатами, то есть утверждениями, принимаемыми без какого либо объяснения. Его постулаты таковы: - Скорость света в вакууме всегда постоянна. - Движение наблюдателя не влияет на это, оно и вообще не влияет ни на что (разумеется - равномерное движение, которое принято называть "инерциальным"). Скорость света принимается максимальной в природе. Эфиру в рамках теории относительности объяснения тоже не нашлось, и его так же в дальнейшем выкинули. Честно говоря, лично мне идея, что бесконечное пространство может быть сплошь заполнено какой-то средой - с самого начала казалась чрезмерной натяжкой. Эйнштейн вслед за Лоренцем принял, что все предметы сокращаются в направлении своего движения, но связал это с изменением самого пространства (в то время как Лоренц считал, что эфирный ветер вызывает реальное сжатие электронных оболочек атомов). Пространство в теории относительности считается четырехмерным, где за четвертое направление принято направление времени. Это четырехмерное пространство придумал математик Минковский, а Эйнштейн использовал в СТО. Нельзя не признать, что между временем и расстоянием есть определенное родство - ведь очевидно, что чтобы любая встреча состоялась, участники должны находиться не только в одном месте, но и в одно время. Чтобы удвлетворить логике и соответствию причин и следствий, но и соблюсти постулаты, приходится предположить, что в движущейся системе время начинает замедляться в определенной степени. (не перевод стрелок, как, кажется, подумал автор топика, а именно замедление самого времени - и как следствие соответствующее замедление абсолютно всех процессов, как будто замедленный просмотр видео) Расстояние в четырехменом пространстве-времени называется в СТО "интервалом". Интервал - четырехмерное расстояние. Можно сказать, что в процессе движения каждый предмет некоторым образом "поворачивается" так, что начинает занимать меньше пространства, но больше времени: вот суть релятивистских сокращений. Однако, все в физике взаимосвязано: скорость связана с кинетической энергией. Полагая предел скоростям, приходится разрешать проблемы с законом сохранения энергии. Отсюда приходим к еще одному эффекту - оказывается при движении объекта на нем не только замедляется время и сокращаются расстояния, но и увеличивается его масса. Особо следует отметить, что ВСЕ эти эффекты невозможно наблюдать, находясь на самом движущемся теле: они воспринимаются только внешним наблюдателем. Например, космонавтам двух одинаковых ракет, летящих встречно мимо друг друга, каждому будет казаться, что его корабль - нормальной длины, а встречная "укоротилась" в направлении движения и часы в ней идут медленнее его собственных. Только не требуйте от меня здесь ответов, типа, - "а как же тогда ...?" - рассмотрению всех вытекающих парадоксов посвящены горы(!) книг. Вообще говоря, Эйнштейну пришлось разработать собственную логику для своей теории. Логику внутренне непротиворечивую, но необычную и нелегко воспринимаемую. В общем он поступил более как математик, чем физик. Физики пытались отыскать объяснения, а не постулаты. Наибольших успехов добился немецкий ученый А. Зоммерфельд. Ему удалось объяснить практически всё без пресловутых парадоксов. К сожалению, в полной мере его работы даже сейчас еще не оценены. Физика пошла не по пути объяснений, а по пути описаний: Если имеем формулу логически непонятную, но дающую верный результат - этого достаточно! Лучше логику перестроим так, чтоб подходила к формуле. Надо сказать, не всем это нравилось. На склоне своих дней Лоренц сказал: "Как же я жалею, что не умер тогда,- когда мне всё было понятно". Главная идея Эйнштейна заключалась в мысли, что форма всех законов физики должна быть одинаковой для всех, независимо, движется наблюдатель, или нет. И невозможно не признать, что это - привлекательная идея. Итак, с равномерным движением он эту мысль воплотил, но оставалось еще неравномерное (неинерциальное). Например при вращении возникают силы инерции - это же факт! И покоящееся колесо поэтому неравноценно вращающемуся. Ответом на эту проблему стала Общая теория относительности (ОТО). Эйнштейн обратил внимание на всегдашнее строгое соответствие силы инерции и веса в поле тяготения, для всех тел - совершено вне зависимости, из какого вещества сделан тот или другой предмет. Для ученых это представлялось странным совпадением. Эйнштейн, как и прежде, поступил решительно: он объявил - "Инерция и гравитация потому так строго совпадают, что они - одно и то же!" Он связал их возникновение с деформацией пространства. И здесь он опять поступил как чистый математик - для него причиной изменения направления движения предмета являлась не сила, приложенная к предмету, а изменение геометрии пространства. Как будто предмет движется в пространстве по неким невидимым рельсам. Провозгласив этот принцип эквивалентности, Энштейну удалось написать единую форму законов для инерциальных систем и для неинерциальных - с учетом искривления пространства. Предвижу вопрос: если гравитационное поле является на самом деле искревлением пространства, то не являются ли остальные поля тоже какими-нибудь искревлениями? Ну что сказать... Эйнштейн этим вопросом, очевидно, тоже задавался. До конца своей жизни он пытался построить единую теорию поля, но ему это не удалось. Чуть-чуть боле подробная статья про пространство-время есть вот здесь: http://waveastr.ok.nov.ru/4-space.htm |
|||
|
||||
![]()
|
| Правила форума "Наука и Мир" | |
|
|
При составлении постов старайтесь соблюдать орфографию и грамматику русского языка.
|
| 0 Пользователей читают эту тему (0 Гостей и 0 Скрытых Пользователей) | |
| 0 Пользователей: | |
| « Предыдущая тема | Наука и Мир | Следующая тема » |
|
|
По вопросам размещения рекламы пишите на vladimir(sobaka)vingrad.ru
Отказ от ответственности Powered by Invision Power Board(R) 1.3 © 2003 IPS, Inc. |