Co jsou relativistické účinky?

Klasická fyzika má názor, že všichni pozorovatelé, bez ohledu na umístění, budou mít stejné výsledky ve svých měřeních času a délky. Princip relativity říká, že pozorovatelé mohou získat různé výsledky a podobné zkreslení se nazývají "relativistické účinky". Při blížící se rychlosti světla začíná Newtonova fyzika na boku.

Rychlost světla

Vědec A. Michelson, který v roce 1881 vedl měření rychlosti světlo, uvědomil jsem si, že tyto výsledky nebudou záviset na rychlosti pohybu zdroje záření. Spolu s E.V. Morley Michelson uskutečnil další experiment v roce 1887, po kterém se stalo jasné pro celý svět: bez ohledu na to, kterým směrem se provádí měření, je rychlost světla všude a vždy stejná. Výsledky těchto studií byly v rozporu s myšlenkami fyziky v té době, protože v případě, že světlo se pohybuje v určitém prostředí (vzduch), a planeta se pohybuje ve stejném médiu, měření v různých směrech, nemůže být stejné.

Později se stal jedním z zakladatelů teorie relativity francouzský matematik, fyzik a astronom Jules Henri Poincaré. On vyvinul teorii Lorentz, podle kterého stávající éter je nehybný, proto rychlost světla relativně nezávisí na rychlosti zdroje. Při pohybujících se referenčních rámcích se provádějí Lorentzovy transformace a ne galilejské transformace (transformace Galileo, které byly do té doby přijaty v newtonské mechaniky). Od této chvíle se Galilejské transformace staly zvláštním případem Lorentzových transformací, když se změnil na jiný inerciální referenční rámec pro malou (ve srovnání s rychlostí světla) rychlostí.

Zrušení vysílání

Relativistický účinek zkrácení délky, nazývaný také Lorentzův kontrakcí, spočívá v tom, že pro pozorovatele budou objekty pohybující se vzhledem k němu mít kratší délku.

Albert Einstein významně přispěl k teorii relativity. Ten zcela zrušen takový termín jako „éter“, až do tohoto času prisutstvavshy v úvahy a výpočty fyziky a všechny představy o vlastnostech prostoru a času, se přesunul na kinematiku.

Po cvičení ve světle Einstein, Poincare nejen přestal psát vědeckých prací na toto téma, ale nezmínil jméno jeho kolegové v některém z jeho díla, s výjimkou jediného případu odkazu na teorii fotoelektrického jevu. Poincaré pokračoval diskutovat vlastnosti éteru, kde se kategoricky odmítá jakékoliv zveřejňování Einstein, i když v tomto případě velmi velkého vědce, zacházeno s respektem, a dokonce mu brilantní funkce, když je podávání vysokých Vysoké školy polytechnické chtěli pozvat Einstein v Curychu, aby se stal profesorem na škole.

Teorie relativity

Dokonce i mnozí z těch, kteří jsou zcela v rozporu s fyziky a matematiky, alespoň v obecné rovině, je to, co teorie relativity, protože to je snad nejznámější z vědeckých teorií. To předpokládá demolici obyčejné ponětí o čase a prostoru, a přestože všichni studenti se učí o teorii relativity, ale pochopit v celém svém rozsahu nestačí jen znát vzorec.

Účinek časové dilatace byl testován v experimentu s nadzvukovým letounem. Přesné atomové hodiny na své desce, po návratu, zaostávaly za zlomek sekundy. Pokud existují dva pozorovatele, z nichž jeden je pevný a druhý se pohybuje určitou rychlostí ve srovnání s prvním, zatímco pozorovatel, který stojí, půjde rychleji, a objekt se pohybuje moment bude trvat o něco déle. Nicméně, pokud se pohyblivý pozorovatel rozhodne vrátit a zkontrolovat čas, ukáže se, že jeho hodinky vykazují o něco méně než první. To znamená, že když prošel mnohem větší vzdáleností v měřítku prostoru, "žil" méně času při pohybu.

Relativistické účinky v životě

Mnozí věří, že pozorovat relativistické efekty pouze tehdy, když je rychlost světla, nebo přístup k ní, a opravdu to je, ale můžete dívat se na ně, a to nejen rozbití svou vesmírnou loď. Na stránkách vědeckého časopisu Physical Review Letters můžete číst teoretickou práci švédských vědců. Psali o tom, že relativistické účinky jsou přítomny i v jednoduché baterii pro auto. Proces je možné díky rychlému pohybu elektrony atomů olova (mimochodem, mají důvod, proč většina z napětí na svorkách). To také vysvětluje, proč, i přes podobnost olova a cínu, cínové baterie nefungují.

Neobvyklé kovy

Rychlost otáčení elektronů v atomech je poměrně nízká, takže teorie relativity jednoduše nefunguje, existují však některé výjimky. Pokud se budeme pohybovat dál a dál podél periodické tabulky, bude zřejmé, že v něm je poměrně málo prvků těžších než je olovo. Velká hmotnost jader je vyvážena zvýšením rychlosti elektronů a může se přiblížit i lehké.

Pokud vezmeme v úvahu tento aspekt z teorie relativity, je jasné, že elektrony v takovém případě by měla být obrovská hmota. Jediným způsobem, jak zachránit moment hybnosti, ale oběžná bude stlačena v radiálním směru, a je ve skutečnosti pozorována atomů těžkých kovů, ale orbitální „pomalu“ elektrony se nemění. Tento relativistický účinek je pozorován v atomy některých kovů v S-orbitalů se správným, sféricky symetrického tvaru. Předpokládá se, že v důsledku relativity rtuti má tekutou skupenství při pokojové teplotě.

Cestování po vesmíru

Objekty ve vesmíru jsou od sebe navzájem velmi vzdálené a dokonce i když cestují rychlostí světla, zabrání jim to příliš dlouho. Například, aby se k Alfě Centauri - nejbližší hvězda, kosmické lodi, která má rychlost světla, trvat čtyři roky, a dosáhnout našeho sousední galaxii - Velký Magellanův oblak - Nutnost 160 tisíci lety.

Fly to Alpha Centauri a zpět je ještě možné, protože potřebné celkem osm let, a pro cestující ve vozidle, kteří se cítí vliv dilatace času, toto období bude mnohem méně, ale na jeho návratu z cesty do sousední galaxii astronautů zjistí, že jejich rodný planetě uplynuly tři sta dvacet tisíc let, a lidská civilizace možná zanikla. Relativistické efekty umožňují lidem pohybovat se v čase. Je považován za jeden z hlavních problémů výzkumu vesmíru, protože to, co je bod, o dobytí vesmíru, pokud není schopen vrátit?

Další aktivity

Kromě známého zpomalit dobu, a tam je relativistický Dopplerův jev, podle které v případě, že zdroj vlna začne pohybovat, vlna, která se šíří ve směru pohybu, bude vnímána pozorovatelem jako „krátká“, a k odstranění vlnová délka se zvyšuje.

Podobný jev je charakteristický pro každou vlnu, takže ji lze pozorovat příkladem zvuku v každodenním životě. Snížení zvukové vlny je vnímáno lidským uchem jako zvýšení tónu. Proto, když signál z vlaku nebo auto lze slyšet z dálky, je nižší, a v případě, že vlak bude pokračovat kolem pozorovatele, pronášet ve stejný zvuk, jeho výška bude vyšší v době přístupu, ale jakmile vytáhl zařízení úrovně a vlak rozjede, tón náhle klesne pod a bude pokračovat na nižších poznámkách.

Tyto relativistické účinky jsou způsobeny klasickým analogem frekvenční kolísání při pohybu přijímače a zdroje, a také relativistické zpomalení času.

O magnetismu

Mimo jiné moderní fyzici stále častěji diskutují o magnetickém poli jako o relativistickém efektu. Podle této interpretace magnetické pole není samostatnou fyzickou materiální entitou, není ani jednou z forem projevů elektromagnetického pole. Magnetické pole z pohledu teorie relativity je jen proces, který vzniká v prostoru kolem bodových nábojů kvůli přenosu elektrického pole.

Přívrženci této teorie věří, že v případě, C (rychlost světla ve vakuu) byl nekonečný, je rychlost šíření interakce příliš by byl neomezený, a proto nemohly mít žádné projevy magnetismu.