SRT, TOE - di bawah singkatan ini terdapat istilah "teori relativiti", biasa kepada hampir semua orang. Segala-galanya boleh dijelaskan dalam bahasa yang mudah, walaupun kenyataan seorang genius, jadi jangan putus asa jika anda tidak mengingati kursus fizik sekolah, kerana sebenarnya semuanya lebih mudah daripada yang kelihatan.
Kelahiran Teori
Jadi, mari kita mulakan kursus "The Theory of Relativity for Dummies". Albert Einstein menerbitkan karyanya pada tahun 1905 dan ia menyebabkan kekecohan di kalangan saintis. Teori ini hampir sepenuhnya merangkumi banyak jurang dan ketidakkonsistenan dalam fizik abad yang lalu, tetapi, sebagai tambahan, ia menjadikan idea ruang dan masa terbalik. Sukar untuk orang sezaman untuk mempercayai banyak kenyataan Einstein, tetapi eksperimen dan kajian hanya mengesahkan kata-kata ahli sains yang hebat itu.
Teori Relativiti Einstein menerangkan secara ringkas perkara yang telah digeluti oleh manusia selama berabad-abad. Ia boleh dipanggil asas semua fizik moden. Walau bagaimanapun, sebelum kita terus bercakap tentang teori relativiti, kita harusmenjelaskan isu terma. Pasti ramai, membaca artikel sains popular, telah menemui dua singkatan: SRT dan GRT. Malah, mereka bermaksud konsep yang agak berbeza. Yang pertama ialah teori relativiti khas, dan yang kedua bermaksud "relativiti am".
Cuma kompleks
SRT ialah teori lama yang kemudiannya menjadi sebahagian daripada GR. Ia hanya boleh mempertimbangkan proses fizikal untuk objek yang bergerak pada kelajuan seragam. Teori umum boleh menerangkan perkara yang berlaku kepada objek yang memecut, dan juga menerangkan sebab zarah graviti dan graviti wujud.
Jika anda perlu menerangkan pergerakan dan undang-undang mekanik, serta hubungan ruang dan masa apabila menghampiri kelajuan cahaya - ini boleh dilakukan oleh teori relativiti khas. Secara ringkas, ia boleh dijelaskan seperti berikut: sebagai contoh, rakan-rakan dari masa depan memberi anda kapal angkasa yang boleh terbang dengan kelajuan tinggi. Pada hidung kapal angkasa itu terdapat meriam yang mampu menembak segala-galanya di hadapan dengan foton.
Apabila tembakan dilepaskan, berbanding dengan kapal, zarah-zarah ini terbang pada kelajuan cahaya, tetapi, secara logiknya, pemerhati pegun harus melihat jumlah dua kelajuan (foton itu sendiri dan kapal). Tetapi tiada seperti itu. Pemerhati akan melihat foton bergerak pada 300,000 m/s, seolah-olah kelajuan kapal adalah sifar.
Perkaranya ialah tidak kira berapa cepat objek bergerak, kelajuan cahaya untuknya adalah nilai tetap.
Inipernyataan itu adalah asas kesimpulan logik yang menakjubkan seperti perlahan dan herotan masa, bergantung kepada jisim dan kelajuan objek. Banyak filem dan siri fiksyen sains berdasarkan ini.
Relativiti Am
Relativiti am yang lebih besar boleh dijelaskan dalam istilah mudah. Sebagai permulaan, kita harus mengambil kira hakikat bahawa ruang kita adalah empat dimensi. Masa dan ruang disatukan dalam "subjek" seperti "kontinum ruang-masa". Terdapat empat paksi koordinat dalam ruang kita: x, y, z dan t.
Tetapi orang tidak dapat melihat secara langsung empat dimensi, sama seperti orang rata hipotesis yang hidup dalam dunia dua dimensi tidak dapat melihat ke atas. Sebenarnya, dunia kita hanyalah unjuran ruang empat dimensi kepada ruang tiga dimensi.
Fakta yang menarik ialah, menurut teori umum relativiti, jasad tidak berubah apabila ia bergerak. Objek-objek dunia empat dimensi sebenarnya sentiasa tidak berubah, dan hanya unjuran mereka berubah apabila bergerak, yang kami anggap sebagai herotan masa, pengurangan atau peningkatan saiz, dan sebagainya.
Percubaan lif
Teori relativiti boleh dijelaskan secara ringkas dengan bantuan eksperimen pemikiran kecil. Bayangkan anda berada di dalam lif. Kabin mula bergerak, dan anda berada dalam keadaan tanpa berat. Apa yang berlaku? Terdapat dua sebab: sama ada lif masukangkasa, atau jatuh bebas di bawah pengaruh graviti planet. Perkara yang paling menarik ialah mustahil untuk mengetahui punca tanpa berat jika tiada cara untuk melihat keluar dari kabin lif, iaitu, kedua-dua proses kelihatan sama.
Mungkin, selepas melakukan eksperimen pemikiran yang sama, Albert Einstein membuat kesimpulan bahawa jika kedua-dua situasi ini tidak dapat dibezakan antara satu sama lain, maka sebenarnya badan di bawah pengaruh graviti tidak memecut, ia adalah pergerakan seragam yang melengkung di bawah pengaruh jasad besar (dalam kes ini planet). Oleh itu, gerakan dipercepatkan hanyalah unjuran gerakan seragam ke dalam ruang tiga dimensi.
Contoh ilustrasi
Satu lagi contoh bagus tentang "Relativiti untuk Dummies". Ia tidak sepenuhnya betul, tetapi ia sangat mudah dan jelas. Jika sebarang objek diletakkan pada kain yang diregangkan, ia membentuk "pesongan", "corong" di bawahnya. Semua badan yang lebih kecil akan dipaksa untuk memesongkan trajektori mereka mengikut kelengkungan ruang yang baru, dan jika badan mempunyai sedikit tenaga, ia mungkin tidak dapat mengatasi corong ini sama sekali. Walau bagaimanapun, dari sudut pandangan objek yang bergerak itu sendiri, trajektori kekal lurus, mereka tidak akan merasai kelengkungan ruang.
Graviti "diturun taraf"
Dengan kemunculan teori umum relativiti, graviti tidak lagi menjadi daya dan kini berpuas hati dengan kedudukan akibat mudah kelengkungan masa dan ruang. Relativiti am mungkin kelihatan hebat, tetapi ia berfungsiversi dan disahkan oleh percubaan.
Banyak perkara yang kelihatan luar biasa di dunia kita boleh dijelaskan oleh teori relativiti. Dalam istilah mudah, perkara sedemikian dipanggil akibat relativiti am. Sebagai contoh, sinaran cahaya yang terbang pada jarak dekat dari badan besar dibengkokkan. Lebih-lebih lagi, banyak objek dari ruang yang jauh tersembunyi di belakang satu sama lain, tetapi disebabkan oleh fakta bahawa sinaran cahaya mengelilingi badan lain, objek yang kelihatan tidak kelihatan tersedia untuk pandangan kita (lebih tepat lagi, untuk pandangan teleskop). Ia seperti melihat melalui dinding.
Semakin besar graviti, semakin perlahan masa mengalir pada permukaan objek. Ini terpakai bukan sahaja kepada jasad besar seperti bintang neutron atau lohong hitam. Kesan pelebaran masa boleh diperhatikan walaupun di Bumi. Sebagai contoh, peranti navigasi satelit dilengkapi dengan jam atom yang paling tepat. Mereka berada di orbit planet kita, dan masa semakin pantas di sana. Seratus saat dalam sehari akan menambah sehingga angka yang akan memberikan sehingga 10 km ralat dalam pengiraan laluan di Bumi. Teori relativitilah yang membolehkan kita mengira ralat ini.
Secara ringkas, kita boleh mengatakan ini: Relativiti Umum mendasari banyak teknologi moden, dan terima kasih kepada Einstein, kita boleh mencari restoran pizza dan perpustakaan dengan mudah di kawasan yang tidak dikenali.
