Astronomie fără telescop - relativitate specială din primele principii

Pin
Send
Share
Send

Explicația lui Einstein despre o relativitate specială, prezentată în lucrarea sa din 1905 Pe tema electrodinamicii corpurilor în mișcare se concentrează pe demolarea ideii de „odihnă absolută”, exemplificată de eterul luminos teoretic. A reușit acest lucru cu mult succes, însă mulți auzind astăzi acest argument sunt lăsați încurcați de ce totul pare să depindă de viteza luminii în vid.

Deoarece puțini oameni din secolul XXI au nevoie de convingerea că eterul luminifer nu există, este posibil să ajungem la conceptul relativității speciale într-un mod diferit și doar printr-un exercițiu de logică deducem că universul trebuie să aibă o viteză absolută - și de acolo deducem relativitatea specială ca o consecință logică.

Argumentul merge astfel:

1) Trebuie să existe o viteză absolută în orice univers, deoarece viteza este o măsură a distanței deplasate în timp. Creșterea vitezei înseamnă că vă reduceți timpul de călătorie între o distanță A până la B. O plimbare de un kilometru până la magazine poate dura 25 de minute, dar dacă alergați ar putea dura doar 15 minute - și dacă luați mașina, doar 2 minute. Cel puțin teoretic, ar trebui să poți crește viteza până la momentul în care timpul de călătorie ajunge la zero - și orice viteză ai avea când se întâmplă acest lucru va reprezenta viteza absolută a universului.

2) Considerați acum principiul relativității. Einstein a vorbit despre trenuri și platforme pentru a descrie cadrul de inerție diferit. De exemplu, puteți măsura pe cineva care aruncă o minge înainte cu 10 km / oră pe platformă. Dar pune pe cineva pe trenul care se deplasează la 60 km / h și apoi mingea se mișcă măsurabil înainte cu aproape 70 km / h (în raport cu platforma).

3) Punctul 2 este o mare problemă pentru un univers care are o viteză absolută (a se vedea punctul 1). De exemplu, dacă ați avea un instrument care a proiectat ceva înainte la viteza absolută a universului și apoi ați pus instrumentul în tren - vă așteptați să puteți măsura ceva care se mișcă la viteza absolută + 60 km / oră.

4) Einstein a dedus că atunci când observi ceva care se mișcă într-un cadru diferit de referință la al tău, componentele vitezei (adică distanța și timpul), trebuie să se schimbe în acel alt cadru de referință pentru a se asigura că orice lucru care se mișcă nu poate fi niciodată măsurat în mișcare. la o viteză mai mare decât viteza absolută.

Astfel, în tren, distanțele ar trebui să se contracte și timpul ar trebui să se dilate (deoarece timpul este numitorul distanței în timp).

Și asta este cu adevărat. De acolo, putem doar să privim spre univers pentru exemple de ceva care se mișcă întotdeauna cu aceeași viteză, indiferent de cadrul de referință. Când vei descoperi ceva, vei ști că trebuie să se miște cu viteza absolută.

Einstein oferă două exemple în paragrafele de deschidere din „Despre electrodinamica corpurilor în mișcare:

  • ieșirea electromagnetică produsă de mișcarea relativă a unui magnet și a unei bobine de inducție este aceeași, indiferent dacă magnetul este deplasat sau dacă bobina este mișcată (o constatare a teoriei electromagnetice a lui James Clerk Maxwell) și;
  • eșecul de a demonstra că mișcarea Pământului adaugă o viteză suplimentară la un fascicul de lumină care se îndreaptă înaintea traiectoriei orbitale a Pământului (probabil o referire oblică la experimentul din 1887, Michelson-Morley).

Cu alte cuvinte, radiațiile electromagnetice (adică lumina) au demonstrat însăși proprietatea care ar fi de așteptat de la ceva ce s-a mișcat la viteza absolută pe care este posibil să se miște în universul nostru.

Faptul că lumina se întâmplă să se miște cu viteza absolută a universului este util de știut - deoarece putem măsura viteza luminii și, prin urmare, putem atribui o valoare numerică vitezei absolute a universului (adică 300.000 km / sec), mai degrabă decât numindu-l c.

Citire ulterioară:
Nici unul! Acesta a fost AWAT # 100 - mai mult decât suficient pentru oricine. Mulțumesc pentru citit, chiar dacă a fost chiar azi. SN.

Pin
Send
Share
Send