Koji su relativistički učinci?

Klasična fizika drži mišljenje da će svi promatrači, bez obzira na lokaciju, dobiti svoje rezultate u mjerenjima vremena i duljine. Načelo relativnosti kaže da promatrači mogu dobiti različite rezultate, a slična iskrivljenja nazivaju se "relativističkim učincima". Prilikom brzine svjetlosti, Newtonova fizika odlazi na stranu.

Brzina svjetlosti

Znanstvenik A. Michelson, koji je proveo 1881. godine mjerenje brzine svjetlo, shvatio sam da ti rezultati neće ovisiti o brzini kojom se izvor zračenja kreće. Zajedno s E.V. Morley Michelson je 1887. proveo još jedan eksperiment, nakon čega je postao jasan cijelom svijetu: bez obzira u kojem se smjeru mjerenje vrši, brzina svjetlosti je svugdje i uvijek ista. Rezultati ovih istraživanja su bili u suprotnosti s idejama fizike toga vremena, jer ako se svjetlost kreće u određenom mediju (eteru) i planet se kreće u istom mediju, mjerenja u različitim smjerovima ne mogu biti na bilo koji način ista.

Kasnije, francuski matematičar, fizičar i astronom Jules Henri Poincaré postao je jedan od osnivača teorije relativnosti. Razvio je Lorentzovu teoriju prema kojoj postojeći eter je stoga nepokretan brzina svjetlosti u odnosu na njega ne ovisi o brzini izvora. U pokretnim referentnim okvirima provode se Lorentzove transformacije, a ne transformacije Galileja (Galileo transformacije koje su do tada usvojene u Newtonovoj mehanici). Od sada, galilejske transformacije postale su poseban slučaj Lorentzovih transformacija, kada se mijenjaju u drugi inercijalni referentni okvir za malu (u usporedbi s brzinom svjetlosti) brzine.

Ukidanje emitiranja

Relativistički učinak skraćivanja duljine, koji se nazivaju i Lorentzova kontrakcija, jest da će za promatranje objekata koji se kreću u odnosu na njega imali kraću duljinu.

Albert Einstein je značajan doprinos teoriji relativnosti. Potpuno je ukinuo pojam "eter", koji je do tada bio prisutan u razmišljanjima i izračunima svih fizičara, te je premjestio sve koncepte svojstava prostora i vremena u kinematiku.

Nakon rada u svjetlu Einstein, Poincaré ne samo prestao pisati znanstvene radove o toj temi, ali nije spomenuo ime svojih kolega u bilo kojem od njegovih djela, osim jedinom slučaju pozivanja na teoriju fotoelektrični efekt. Poincaré je nastavio razgovarati svojstava etera, kategorički negira bilo kakvu objavu Einstein, iako je u ovom slučaju vrlo velikog znanstvenika, tretiraju s poštovanjem, čak mu je dao briljantnu značajku, kada je uprava Veleučilištu visokom bih pozvati Einstein u Zurichu da postane profesor u školi.

Teorija relativnosti

Čak i mnogi od onih koji su potpuno u sukobu s fizikom i matematikom, barem općenito govoreći, predstavljaju ono što je teorija relativnosti, jer je to možda najpoznatija od znanstvenih teorija. Njezini postulati uništavaju svakodnevne ideje o vremenu i prostoru, i iako svi učenici proučavaju teoriju relativnosti, ali da je razumiju u cijelosti, nije dovoljno samo upoznati s formulama.

Učinak dilatacije vremena testiran je u eksperimentu s nadzvučnim zrakoplovom. Točan atomski sat na ploči, nakon povratka, pao je za nekoliko sekundi. Ako postoje dva promatrača, od kojih jedan stoji, a drugi se pomiče pri određenoj brzini u odnosu na prvi, vrijeme za promatrača koji je nepomičan ići će brže, a za pokretni objekt, minuta će trajati malo duže. Međutim, ako se promatrač koji se kreće odlučuje vratiti i provjeriti vrijeme, ispostavilo se da njegov sat pokazuje nešto manje od prvog. To jest, nakon što je prošao mnogo veću udaljenost na ljestvici prostora, "živio" je manje vremena dok se kreće.

Relativistički učinci u životu

Mnogi vjeruju da je moguće promatrati relativističke efekte samo kada se postigne brzina svjetlosti ili prilikom približavanja, i to je istina, ali ih možete promatrati ne samo raspršivanjem svemirske letjelice. Na stranicama znanstvenog časopisa Physical Review Letters možete pročitati o teorijskom radu švedskih znanstvenika. Napisali su o činjenici da su relativistički efekti prisutni iu jednostavnoj bateriji za automobil. Postupak je moguć zbog brzog kretanja elektrona u olovnim atomima (usput, oni su razlog većine napona na terminalima). To također objašnjava zašto, unatoč sličnosti olova i kositra, baterije na bazi kositra ne rade.

Neobični metali

Brzina rotacije elektrona u atomima je prilično niska, tako da teorija relativnosti jednostavno ne radi, ali postoje neke iznimke. Ako se kretamo dalje i dalje kroz periodični stol, postaje jasno da postoji dosta elemenata težih od vode u njemu. Velika masa jezgri je uravnotežena povećanjem brzine elektrona i može čak pristupiti svjetlu.

Ako uzmemo u obzir ovaj aspekt iz teorije relativnosti, tada postaje jasno da elektroni u takvom slučaju moraju imati ogromnu masu. To je jedini način da se očuvao kutni zamah, no orbital će se ugovoriti duž radijusa, a to se uistinu primjećuje kod teških metalnih atoma, ali orbite "sporih" elektrona ne mijenjaju se. Ovaj relativistički učinak opažen je u atomima nekih metala u s-orbitalima koji imaju pravilan, kuglasti simetrični oblik. Vjeruje se da je kao rezultat djelovanja teorije relativnosti da živa ima tekuće agregatno stanje na sobnoj temperaturi.

Prostor putovanja

Predmeti u prostoru su na velikim udaljenostima jedni od drugih, pa čak i kad putujete brzinom svjetlosti, potrebno je jako dugo vremena da ih prevladaju. Na primjer, da bi se Alpha Centauri - najbliže zvijezde, svemirski brod, koji imaju brzinu svjetlosti, trajati četiri godine, a kako bi se postigla našu susjednu galaksiju - the Veliki Magellanov oblak - Treba 160 tisuća godina.

Letite do Alpha Centauri i natrag je još uvijek moguće, jer je potrebno ukupno osam godina, a za putnika koji osjećaju učinak dilatacije vremena, ovo razdoblje će biti puno manje, ali na povratku iz posjeta susjednoj galaksiji astronauta da njihov maternji planet prošao tri stotine i dvadeset tisuća godina, i možda je ljudska civilizacija već dugo prestala postojati. Dakle, relativistički efekti omogućuju ljudima da se kreću u vremenu. To se smatra jednim od glavnih problema istraživanja svemira, jer ono što je svrha osvajanja vanjskog prostora, ako se ne može vratiti?

Ostale aktivnosti

Uz dobro poznate usporiti vrijeme, a tu je relativistički Dopplerov efekt, prema kojem, ako je izvor val kreće, na širenje valova u smjeru kretanja, će biti opažen od strane promatrača kao „kratki”, a u cilju uklanjanja valna duljina se povećava.

Sličan je fenomen karakterističan za bilo koji val, pa se može primijetiti primjerom zvuka u svakodnevnom životu. Smanjenje zvučnog vala percipira ljudsko uho kao povećanje tonusa. Stoga, kada je signal vlak ili automobil može čuti iz daljine, to je niža, a ako vlak će proći promatrača, izgovarajući pri istim zvukom, njegova visina će biti veći u vrijeme pristupa, ali čim je on nacrtao razine objekata i vlak udaljava, ton naglo padne ispod i nastavit će se na nižim bilješkama.

Ovi relativistički učinci su zbog klasičnog analognog frekvencijskog varijacije kada se prijamnik i izvor pokreću, a isto tako relativističko usporavanje vremena.

O magnetizmu

Između ostalog, moderni fizičari sve više raspravljaju o magnetskom polju kao relativističkom učinku. Prema ovom tumačenju, magnetsko polje nije nezavisna fizička materijalna cjelina, niti je jedan od oblika manifestacija elektromagnetskog polja. Magnetsko polje s gledišta teorije relativnosti samo je proces koji nastaje u prostoru oko točke punjenja zbog prijenosa električnog polja.

Pristaše ove teorije vjeruju da ako C (brzina svjetlosti u vakuumu) bude beskonačna, onda bi širenje interakcija nad brzinom također bilo neograničeno, i kao posljedica toga, ne bi se moglo pojaviti nijedna manifestacija magnetizma.