Vad är de relativistiska effekter?

Klassisk fysik är av den uppfattningen att alla observatörer, oberoende av plats, kommer att få samma resultat i sina mätningar av tid och längd. Principen om relativitet anger att observatörerna kunde få olika resultat, sådana snedvridningar kallas "relativistiska effekter". När man närmar sig ljusets hastighet Newtons fysik steg åt sidan.

ljusets hastighet

Vetenskapsmannen A. Michelson fördes i 1881 mäta hastigheten av ljus, jag insåg att dessa resultat inte kommer att bero på den hastighet med vilken förflyttar strålningskällan. Tillsammans med EV Michelson Morley experiment 1887 genomfördes ett annat experiment, varefter världen var klar: oavsett i vilken riktning mätningen är ljusets hastighet är överallt och alltid densamma. Resultaten av dessa studier var i konflikt med idéerna fysikens på tiden, eftersom om ljuset färdas i en viss miljö (luft), och planeten rör sig i samma medium, kan mätningar i olika riktningar inte vara samma.

Senare den franske matematikern, fysiker och astronom Jules Anri Puankare var en av grundarna av relativitetsteorin. Han utvecklade en Lorentz teori enligt vilken befintliga eter stationärt, så ljusets hastighet i förhållande till den inte är beroende på källfrekvensen. De rörliga ramarna genom Lorentz transformation, snarare än galileisk (Galileo transformation som hittills antagits i Newtons mekanik). Hädan galileisk omvandling blev ett specialfall av Lorentz omvandling, övergången till den andra tröghetsreferenssystemet med liten (jämfört med ljusets hastighet) hastighet.

Avskaffandet av etern

Relativistisk effekten att reducera längden, även kallad Lorentz kontraktion, är att för en observatör de objekt som rör sig i förhållande till den, kommer att ha en mindre längd.

Ett betydande bidrag till relativitetsteorin Albert Eynshteyn införs. Han avskaffade helt en sådan term som "eter", fram till denna tidpunkt prisutstvavshy i resonemang och beräkningar av fysiker, och alla begrepp om egenskaperna av utrymme och tid, flyttas han till kinematik.

Efter ett träningspass i ljuset av Einstein, Poincaré slutade inte bara skriva vetenskapliga artiklar i ämnet, men inte nämna namnet på hans kollegor i någon av hans verk, förutom det enda fallet av en hänvisning till teorin om den fotoelektriska effekten. Poincaré fortsatte att diskutera egenskaperna hos etern kategoriskt förneka all publicering av Einstein, men i detta fall till mycket stor vetenskapsman, behandlas med respekt, och även gav honom en lysande funktion när administrationen av högre yrkes School skulle vilja bjuda in Einstein i Zürich för att bli en professor på skolan.

relativitetsteorin

Även många av dem som är helt i strid med fysik och matematik, åtminstone i allmänna ordalag, är vad relativitetsteorin, eftersom det är kanske den mest kända av vetenskapliga teorier. Det förutsätter riva vanliga föreställningar om tid och rum, och även om alla elever lär sig relativitetsteorin, men för att förstå den i sin helhet är inte tillräckligt att bara känna formeln.

tidsdilatation effekt testas i experimentet och överljudsflygplan. Exakt atomur ombord, efter återkomsten började att släpa efter en bråkdels sekund. Om det finns två observatörer, varav en är stationär och den andra rör sig med en viss hastighet i förhållande till den första, medan betraktaren som är stillastående, kommer att gå snabbare och föremålet rör moment kommer att pågå lite längre. Men om den rörliga observatören kommer att besluta att gå tillbaka och kontrollera tiden, visar det sig att hans klocka visade lite mindre än den första. Det vill säga att ha en mycket större avstånd på skalan av utrymmet, han "spenderat" kortare tid, när du flyttar.

Relativistiska effekter i livet

Många tror att observera relativistiska effekter endast när ljusets hastighet, eller inställning till det, och det är verkligen, men du kan titta på dem, inte bara bryta upp ditt rymdskepp. På sidorna av den vetenskapliga tidskriften Physical Review Letters kan läsas på den teoretiska arbete svenska forskare. De skrev att de relativistiska effekter förekommer även i ett batteri för ett fordon. Process är möjligt tack vare den snabba rörelsen av elektroner hos atomerna av bly (förresten, de har en anledning det mesta av spänningen i terminalerna). Det förklarar också varför, trots likheten mellan bly och tenn, gör tennbaserade batterier inte fungerar.

ovanliga metaller

rotationshastigheten hos elektronerna i atomerna är ganska låg, så relativitetsteorin bara inte fungerar, men det finns några undantag. Om du flyttar längre och längre ner i periodiska systemet, är det tydligt att ledningen är tyngre än många element i den. Den stora massan av kärnorna uppvägs genom ökning av elektronhastigheten, och det kan till och med närma sig ljuset.

Om vi anser att denna aspekt av relativitetsteorin, är det uppenbart att elektronerna i ett sådant fall skulle vara en enorm massa. Det enda sättet att rädda rörelsemängdsmoment, men orbital kommer att komprimeras radiellt, och är faktiskt observerats i atomer av tungmetaller, men orbital "långsam" elektroner inte förändras. Denna relativistiska effekt observeras i de atomer av vissa metaller i S-orbitaler med den korrekta, sfäriskt symmetrisk form. Det förmodas att som ett resultat av relativitets kvicksilver har en flytande aggregationstillstånd vid rumstemperatur.

rymdfärder

Objekt i rymden är separerade från varandra av stora avstånd, eller till och med när man kör på ljusets hastighet skulle ta mycket lång tid att övervinna dem. Till exempel, för att komma till Alpha Centauri - den närmaste stjärnan, rymdskepp, med ljusets hastighet, ta fyra år, och för att uppnå våra granngalax - Stora magellanska molnet - behöver 160 tusen år.

Flyg till Alpha Centauri och tillbaka är fortfarande möjligt, eftersom den totala krävs åtta år, och för de åkande som känner effekten av tidsdilatation denna period kommer att vara mycket mindre, men när han återvände från en resa till en närliggande galax astronauter tycker att deras inhemska planet hade gått tre hundra tjugu tusentals år, mänskliga civilisationen kan ha länge upphört att existera. Således relativistiska effekter tillåta människor att röra sig i tid. Det anses vara en av de största problemen för utforskning av rymden, eftersom det är meningen att erövra rymden, om det inte kunna återvända?

fler åtgärder

I tillägg till den välkända långsam ner tid, och det finns den relativistiska dopplereffekten, enligt vilken, om vågkällan börjar röra sig, den våg som utbreder sig i riktningen av rörelsen, kommer att uppfattas av en observatör som "kort", och mot avlägsnande våglängden ökas.

Ett sådant fenomen är typiskt för alla vågor, så det kan ses i exemplet med ljud i vardagen. ljudvåg minskning uppfattas av det mänskliga örat som en stigande ton. Därför, när en signal av ett tåg eller en bil kan höras från långt håll, är det lägre, och om tåget kommer att gå förbi observatören, uttala på samma ljud, kommer dess höjd vara högre vid tidpunkten för tillvägagångssättet, men så fort han drog nivå anläggningar och tåget drar sig undan, sjunker tonen plötsligt nedan och kommer att fortsätta att gå på de lägre toner.

Dessa relativistiska effekter orsakade av den klassiska förändringen analoga frekvensen vid mottagaren och källan rörelse och relativistiskt retardationstid.

om magnetism

Dessutom är moderna fysiker alltmer diskuterar magnetfältet som en relativistisk effekt. Enligt denna tolkning, är det magnetiska fältet inte en oberoende fysisk enhet av material, är det inte ens en form av elektromagnetiska fält manifestationer. Magnetfältet i termer av relativitetsteorin - endast process som sker i utrymmet runt punkten avgifter till överföring av ett elektriskt fält.

Anhängare av denna teori tror att om C (ljusets hastighet i vakuum) var oändlig, utbredningshastigheten interaktioner också skulle ha varit obegränsad, och kunde därför inte ha några manifestationer av magnetism.