:quality(70):focal(478x301:488x311)/cloudfront-us-east-1.images.arcpublishing.com/elfinanciero/CR6AFEKM5JG33KWMA7EQXL2OVY.jpg)
W listopadzie 1915 r. Alberta Einsteina Kiedy prezentował swoją słynną książkę, przeżywał jeden z najważniejszych momentów w swojej karierze naukowca Teoria względności zanim Pruska Akademia Nauk, w Berlinie. Cztery lata później, 29 maja 1919 roku, nauka XX wieku osiągnęła swój punkt kulminacyjny, potwierdzając tę teorię.
Ale, Twoje pierwsze artykułyWprowadził do świata nauki pierwsze idee teorii względności, których początki sięgają 1905 roku i które zostały opublikowane, gdy fizyk miał zaledwie 26 lat. Jeśli teraz dostaniesz kopię tych tekstów w swoje ręce, będziesz zaskoczony następującymi informacjami Łatwość czytania. Tekst jest prosty, a równania nie przekraczają złożoności, jaką mogą przedstawić niektóre problemy algebry matematycznej.
Dzieje się tak dlatego, że Einstein tak miał Bardzo wizualny sposób myśleniaOdbywa się to poprzez przedstawianie drobnych problemów psychicznych i rozwiązywanie ich w umyśle, wyrażając w ten sposób pomysły jaśniej. Przykładem tego procesu rozwojowego jest słynny paradoks bliźniąt.
Cztery wielkie paradoksy charakteryzujące naukę
Einstein ewoluował w całości Dwie teorie: ogólna teoria względności, związana z polem grawitacyjnym i układami odniesienia, oraz szczególna teoria względności, związana bardziej z fizyką ruchu w funkcji czasoprzestrzeni. W sumie ich praca całkowicie zmieniła spojrzenie na wszechświat oraz wiele zjawisk i pojęć, takich jak czas, przestrzeń i grawitacja.
Zatem, choć może być trudny do zrozumienia i nieco onieśmielający, można go uprościć do szeregu kluczowych punktów, które łączą ustalenia i udostępniają je każdemu, kto tego chce. Przedstawiamy zatem Państwu Pięć podstawowych punktów Aby w końcu zrozumieć teorię względności.
Prędkość światła jest absolutna
Jednym z kluczowych punktów teorii względności jest stwierdzenie, że światło się rozchodzi Zawsze z prędkością 300 000 km/s Niezależnie od układu odniesienia, z którego obserwujemy. Co to dokładnie oznacza? Einstein wyjaśnia to w bardzo prosty sposób za pomocą jednej ze swoich gier mentalnych.
Nowa metoda wyznaczania masy gwiazdy
Wsadź osobę do pociągu jadącego z prędkością 100 km/h. W tym samym czasie inna osoba jedzie w tym samym kierunku innym pociągiem, ale tym razem z prędkością 90 km/h. Zatem dla obserwatora drugiego pociągu pierwszy porusza się z prędkością zaledwie 10 km/h, a nie 100 km/h, co zauważyłby, gdyby jego pociąg nagle się zatrzymał. Oznacza to prędkość, z jaką widzisz pierwszy pociąg Zależy czy masz system referencyjny Zatrzymany lub poruszający się. Cóż, w przypadku światła to nieprawda.
Einstein powiedział, że nieważne, skąd spojrzysz, czy się poruszasz, czy nie, zawsze zobaczysz światło poruszające się z tą samą prędkością: 300 000 km/s. Odnosząc się do własnej zabawy, założymy, że osoba w pierwszym i drugim pociągu zobaczy światło poruszające się z tą samą prędkością. W ten sposób zostaje ustanowiona teoria względności Światło jako stałaKażda ilość jest zawsze stała.
Czas jest względny
Inną ważną konsekwencją tej teorii jest to, że czas, w przeciwieństwie do prędkości światła, To nie jest absolutne Będzie to zależeć od ruchu obserwatorów. Oznacza to, że dwa zdarzenia, które wydają się jednoczesne z punktu widzenia jednej osoby, mogą nie być jednoczesne z punktu widzenia innej osoby. I najciekawsze w tym wszystkim jest to Oboje mieliby rację.
Aby to zrozumieć, Einstein przywołuje mentalny przykład pociągów. Tym razem chodzi o pierwszą osobę stojącą przy torach, gdy przejeżdża pociąg. Następnie, gdy środkowy samochód znajdował się przed nim, piorun uderzył w pierwszy i ostatni samochód. Ponieważ znajduje się w pośredniej odległości od obu wydarzeń, jego światło dociera do oka w tym samym czasie i może bezbłędnie potwierdzić, że oba promienie trafiły W tym samym czasie.
Teraz, dla kogoś innego siedzącego w tym samym środkowym wagonie, w pociągu, sytuacja wyglądałaby zupełnie inaczej, ale równie prawdziwie. Ich zdaniem promienie również pokonują tę samą odległość, ale ze względu na względny ruch pociągu światło z wiązki znajdującej się w ogonie dotrze do obserwatora później. Zatem ta osoba powie również bezbłędnie, że uderzył piorun w różnych czasach.
Ten pomysł jest Bardzo nieintuicyjnePonieważ jest to pozornie sprzeczny wniosek, ale tak nie jest. Innym bardzo użytecznym przykładem względnej oceny upływu czasu jest paradoks bliźniąt, który jest nieco bardziej złożony, ale równie dziwny.
Czas i przestrzeń nie są niezależne
Wśród innych koncepcji na jej znaczenie podkreśla teoria względności Redefinicja pojęć przestrzeni i czasuponieważ nie są to niezależne terminy, ale są połączone w jeden termin znany jako Czas wolny. To tak, jakby obydwa pojęcia były nierozłącznymi towarzyszami: to, co przydarzy się jednemu, będzie miało wpływ na drugie.
Einstein na jednej ze swoich lekcji
To stwierdzenie było dla Einsteina wyraźną konsekwencją względności czasu: jeśli zdarzenie, takie jak uderzenie pioruna w pociąg, następuje w różnym czasie, w zależności od miejsca, w którym znajduje się dana osoba, wówczas oba pojęcia muszą być ze sobą powiązane. w ten sposób, Nie można ich leczyć niezależnie Do końca.
Jak powiedział sam fizyk: „Jestem z Minkowskim, że odtąd przestrzeń i czas mają osobno rozejść się w cieniu i możliwe jest jedynie połączenie ich obu”. Część rzeczywistości„.
Masa równa się energii
Czy znasz słynne równanie? E = MC2? Cóż, jest to prawdopodobnie najczęstszy wynik teorii względności. Co więcej, był to kamień milowy w nauce, ponieważ dzięki temu prostemu i eleganckiemu równaniu Einsteinowi udało się połączyć dwa niesamowite wnioski.
Przede wszystkim tak mówi Energia i masa są ze sobą powiązane I mogą stać się praktycznie równoważne. Dla ilustracji fizyk prosi cię o wyobrażenie sobie obiektu emitującego dwa impulsy światła w przeciwnych kierunkach. Ponieważ każdy impuls niesie pewną ilość energii, energia własna ciała maleje w miarę oddawania jej tym impulsom. Cóż, Einstein ustalił za pomocą wzorów algebraicznych, że aby to się trzymało, obiekt musi również stracić masę. Oznacza to, że energia i masa będą bezpośrednio powiązane.
Na aukcji sprzedaje się kilka listów Einsteina mówiących o Hitlerze
Z drugiej strony, w tym równaniu kryje się klucz wyjaśniający inny wynik o wielkim znaczeniu: Dlaczego poruszający się obiekt nie może osiągnąć prędkości światła?. Zgodnie z równaniem, gdyby tak się stało, masa ciała musiałaby być nieskończona, co zgodnie z powyższym wymagałoby nieskończonej energii, co jest niemożliwe. Dlatego przewiduje się, że jedynie obiekty bezmasowe, a raczej fale o masie zerowej, będą mogły osiągać prędkości zbliżone do prędkości światła.
Grawitacja to tylko zniekształcenie
Jeśli cała ta teoria opiera się na nieintuicyjnych i niemal surrealistycznych koncepcjach, to koncepcja i definicja grawitacji Einsteina jako końcowego punktu teorii względności wydaje się wzięta z jednego z opowiadań Kafki. To jest to i to stwierdza Czasoprzestrzeń nie jest płaskaAle jest zniekształcony przez rzeczy w nim zawarte.
Reprezentatywny wykres grawitacji jako krzywizny czasoprzestrzeni
Wyobraźmy sobie więc duży kawałek materiału zawieszony w powietrzu i rozciągnięty poziomo. Jeśli rzucimy w niego małą piłką, trochę opadnie. Teraz, jeśli odłożymy znacznie większą kulkę nieco dalej, tkanina ugnie się znacznie bardziej, tak że mniejsza kulka będzie się do niej przesuwać w wyniku przechylenia tkaniny pod wpływem drugiej kulki. Cóż, według Einsteina tak właśnie dzieje się we wszechświecie. My lub rzeczy, z którymi mamy do czynienia, to te małe kulki, które ledwo zaginają tkaninę, podczas gdy na przykład Ziemia byłaby tą wielką kulą, która… Znacząco zniekształca tkaninę I to nas do Niego przyciąga.
W ten sposób Einstein zakończył teorię względności stwierdzeniem, że grawitacja nie jest siłą, ale raczej wynikiem krzywizny płaszczyzny czasoprzestrzeni i pozostawił ją na stole Jeden z najważniejszych wyników fizyki przez cały XX wiek, być może wyznaczając wraz z nimi naukę XXI wieku.
„Skłonny do napadów apatii. Introwertyk. Wielokrotnie nagradzany ewangelista internetowy. Ekspert od ekstremalnego piwa”.
More Stories
Jak łatwo zawijać tekst w programie Excel
Przyszłość aplikacji randkowych: Kupidyn oparty na sztucznej inteligencji wybierze najlepszych kandydatów dla każdego użytkownika
Jak wprowadzić lato do swojego domu