Как да разберем за теорията на относителността
Алберт Айнщайн веднъж се качи на трамвай. Той погледна към часовника на града и изведнъж осъзнах, че ако трамвая се ускори до скоростта на светлината, часовникът ще се явя пред него фиксирани, и времето вътре трамвайна спирка.
Това прозрение е превърнало в един от принципите на теорията на относителността: различни наблюдатели имат различни възприятия на реалността, включително разстоянието и времето.
посока
Да започнем с най-простите.
Когато казваме "право", ние имаме предвид посоката на правото ни ръка. За човека, който стои пред нас, че ще бъде "ляв". Когато казваме "надолу", имаме предвид посоката към центъра на планетата, ние стоим от нея. За австралийците от южното полукълбо е на дъното, където имаме надмощие.
В обикновения живот, ние осъзнаваме, че "правото" и "ляво" събеседник различен от нашия, тъй като смятаме, интуитивно принципа на относителността.
Представете си, че сте седнали във влака, който работи със скорост от 60 км в час. Вашият съсед Херман иска чай, той напуска отделението и отива на колата в противоположната страна на движението на влака със скорост 3 километра в час - скорост спрямо германската влака.
Ако ние искаме да знаем скоростта на Херман движение спрямо земята, ние ще го приспадне от скоростта на скоростта на влака и да получите 57 километра в час.
В същото време на Земята лети около Слънцето със скорост от 30 километра в секунда - немски скорост спрямо слънцето.
Измерено скорост обект може да бъде спрямо друг обект само.
Друг пример: представете си, че в космоса няма нищо, но две астронавти: Василий и Константин. Василий и Константин се движат един към друг със същата скорост, както и да се припокриват отлети.
Базил се уверите, че виси неподвижно във въздуха, и Константин летят покрай него. Константин вярвам обратното. За да се определи кой от тях се премества и кой в действителност е бил неподвижен, не е възможно, освен ако не сме се определи рамката за справка и не измерва движение спрямо него.
Константин и Базил се възприемат като референтна система. Ето защо, всеки един от тях си мисли, че виси неподвижно, а другият - плава.
Ден - това е една от въртенето на Земята около оста й. Час - 1/24 оборот. революция на Земята около оста - е физически процес. За измерване на времето, ние трябва нещо осезаемо, с които можем да я сравним, например, движението на часовника или под сянката на дървото.
Година - това е една от Земята около Слънцето. Default Calendar в същото време показва една точка във времето и позицията на Земята спрямо Слънцето.
разстояние
Представете си, че всички обекти около вас и ще станат два пъти по-голям.
Вие не можете да забележите това, защото частта на пациентите не се промени. Дървото е все още над вас три пъти и котката все още ви отвежда до коленете, когато пита за химикалка.
Когато искаме да се измери този въпрос, ние го сравни с нещо друго: линийка, измерване на лента, шивашки метър.
Същите метрови учените по различно време се определя по различни начини: дължината на махалото, 1/40 000 000 част от дължината на Париж меридиан, дължината на вълната на криптон изотоп.
От 1983 г., уредът е свързан със скоростта на светлината. Учените го определят като разстоянието, изминато от светлина за 1/299 792 458 секунда.
Ние знаем, че разстоянието само в сравнение с нещо друго.
Човекът на снимката не забеляза, че той, както и всички обекти около увеличили. Той вижда само на външен наблюдател - ние сме с теб.
скоростта на светлината
Светлината не се държи като всичко останало във Вселената. Той винаги се движи със същата скорост, независимо от посоката и скоростта на движение на източника на светлина.
Един от принципите на теорията на относителността: скоростта на светлината - максимална скорост на предаване на взаимодействие във вселената. Нищо не може да пътува по-бързо от светлината.
Теорията на относителността приема това като фундаментално свойство на вселената и обяснява как всичко това се случва във Вселената, където скоростта на светлината - максималната постижима скорост.
Скоростта на светлината е постоянна
Събитие - е всяко физическо процес, за който сме се договорили, че това се случва в някакъв момент в пространството по всяко време.
За да се опише случай, ние трябва да се определят четири координати - където се състоя в пространството (географска ширина и дължина и височина) и времето на събитието.
Теорията на относителността твърди, че някои събития могат да бъдат едновременно в една референтна рамка, а не едновременно в друга референтна рамка.
Нека се върнем към нашите астронавти.
Си представим, че Constantine и Базил са отделно на разстояние една светлина втория, т.е., разстоянието, което светлината се движи в секунда. В един момент, те и двете, и в същото време, без да каже и дума, извади джоба фенерчета и я запали.
Той вижда Константин
Константин извади фенерчето си. След малко, също Василий получава фенерче.
Константин светва фенерче. След малко, Базил също се запалва факела.
Той вижда Базил
Базил изважда от джоба си фенерче. След малко, Константин също има фенерче.
Базил светва фенерче. След малко, Константин също се запалва факела.
Информация за това кой запали факела, се разпространява със скоростта на светлината. Поради това, становището на Василий и Константин, който пръв запали факела, различно.
В такива случаи ние казваме, че последователността на събитията зависи от избрания кадър.
Редът на събитията зависи от системата
забавянето на времето
Теорията на относителността идентифицира четири измерения на Вселената: ширина, дължина, височина и време.
Всички те заедно образуват пространство-времето - ". Завръщане в бъдещето" по същия пространство-времето континуум на
Когато не се движим в пространството, ние се движат във времето със скоростта на светлината. Ако започнем да се движат някои координати в пространството, скоростта на движение в пространството се изважда от скоростта на движение във времето.
Светлината предавателни специални частици - фотони. Те се появяват преди 15 милиарда години, по времето на Големия взрив. Но ако фотоните часовник, който тиктакаше от момента на появата им, те все още щеше да е 0:00.
Фактът, че фотоните се движат в пространството и времето, с една и съща скорост - скоростта на светлината. Ако извадим скоростта на тяхното движение в пространството на скоростта на движение във времето, ще се нулира. Време е за фотони струва.
Скоростта, с която хората се движат, много по-малко от скоростта на светлината, така че при нормални обстоятелства не забелязваме забавяне на времето.
Колкото по-бързо един обект се движи, толкова по-бавно протичане на времето си
Посока, време, движение и разстоянието са относителни, което е, независимо от референтната рамка на наблюдателя
Скоростта на светлината - максималната скорост във Вселената. Тя е постоянна и не зависи от скоростта на източника на светлина.
Събитие - това е физически процес, който се случва в определено място в определено време.
Същите събития могат да бъдат едновременно в една референтна рамка, а не едновременно в друга. Редът на събитията зависи от системата.
Неподвижни обекти се движат във времето със скоростта на светлината.
Когато един обект се движи в пространството, скоростта му се изважда от скоростта, с която тя се движи във времето.
Колкото по-бързо един обект се движи, толкова по-бавно протичане на времето си.