Einsteins relativitetsteori har alltid virket abstrakt og uforståelig for meg. La oss prøve å beskrive Einsteins relativitetsteori med enkle ord. Tenk deg å være ute i kraftig regn med vinden som blåser i ryggen. Begynner du å løpe fort vil det ikke falle regndråper på ryggen. Dråpene vil være tregere eller ikke nå ryggen din i det hele tatt, dette er et vitenskapelig bevist faktum, og du kan sjekke det selv i et regnvær. Tenk deg nå om du snudde deg og løp mot vinden med regn, ville dråpene treffe klærne og ansiktet hardere enn om du bare stod.
Forskere trodde tidligere at lys fungerte som regn i vindfullt vær. De trodde at hvis jorden beveget seg rundt solen, og solen beveget seg rundt galaksen, ville det være mulig å måle hastigheten på deres bevegelse i verdensrommet. Etter deres mening er alt de trenger å gjøre å måle lysets hastighet og hvordan den endrer seg i forhold til to kropper.
Forskere gjorde det og fant noe veldig rart. Lysets hastighet var den samme, uansett hva, uansett hvordan kroppene beveget seg og uansett i hvilken retning målingene ble tatt.
Det var veldig rart. Hvis vi tar situasjonen med et regnvær, vil regndråpene under normale omstendigheter påvirke deg mer eller mindre avhengig av bevegelsene dine. Enig, det ville vært veldig rart om det blåste en regnbyge på ryggen din med like stor kraft, både når du løper og når du stopper.
Forskere har oppdaget at lys ikke har de samme egenskapene som regndråper eller noe annet i universet. Uansett hvor fort du beveger deg, og uansett hvilken retning du er på vei, vil lysets hastighet alltid være den samme. Dette er veldig forvirrende og bare Albert Einstein var i stand til å kaste lys over denne urettferdigheten.
Einstein og en annen vitenskapsmann, Hendrik Lorentz, fant ut at det bare var én måte å forklare hvordan alt dette kunne være. Dette er bare mulig hvis tiden går langsommere.
Tenk deg hva som ville skje hvis tiden gikk langsommere for deg, og du ikke visste at du gikk saktere. Du vil føle at alt annet skjer raskere., vil alt rundt deg bevege seg, som i en film i spole fremover.
Så la oss nå forestille oss at du igjen er i et vindskyll. Hvordan er det mulig at regn vil påvirke deg på samme måte selv om du løper? Det viser seg at hvis du prøvde å stikke av fra regnet, da tiden din ville avta og regnet ville øke hastigheten. Regndråper ville treffe ryggen din i samme hastighet. Forskere kaller denne tiden utvidelse. Uansett hvor fort du beveger deg, går tiden din ned, i det minste for lysets hastighet er dette uttrykket sant.
Dualitet av dimensjoner
En annen ting som Einstein og Lorentz oppdaget var at to personer ulike omstendigheter kan få forskjellige beregnede verdier og det merkeligste er at begge vil ha rett. Dette er en annen bivirkning at lyset alltid beveger seg med samme hastighet.
La oss gjøre et tankeeksperiment
Tenk deg at du står i midten av rommet ditt og har installert en lampe midt i rommet. Tenk deg nå at lysets hastighet er veldig lav og du kan se hvordan den beveger seg, tenk deg at du slår på en lampe.
Så snart du slår på lampen vil lyset begynne å spre seg og lyse. Siden begge veggene er i samme avstand, vil lyset nå begge veggene samtidig.
Tenk deg nå at det er på rommet ditt stort vindu, og vennen din kjører forbi. Han vil se noe annet. For ham vil det se ut som om rommet ditt beveger seg til høyre, og når du slår på lampen, vil han se venstre vegg bevege seg mot lyset. og høyre vegg beveger seg bort fra lyset. Han vil se at lyset først treffer venstre vegg og deretter høyre. Det vil se ut for ham som om lyset ikke lyste opp begge veggene samtidig.
I følge Einsteins relativitetsteori vil begge synspunktene være riktige. Fra ditt synspunkt treffer lys begge veggene samtidig. Fra din venns synspunkt er det ikke slik. Det er ikke noe galt.
Dette er grunnen til at forskere sier at "samtidighet er relativt." Hvis du måler to ting som skal skje samtidig, vil ikke noen som beveger seg i en annen hastighet eller i en annen retning kunne måle dem på samme måte som deg.
Dette virker veldig rart for oss, fordi lysets hastighet er øyeblikkelig for oss, og vi beveger oss veldig sakte i sammenligning. Siden lyshastigheten er så høy, merker vi ikke lyshastigheten før vi utfører spesielle eksperimenter.
Jo raskere et objekt beveger seg, jo kortere og mindre er det
En annen veldig merkelig bivirkning at lysets hastighet ikke endres. Med lysets hastighet blir ting som beveger seg kortere.
Igjen, la oss forestille oss at lysets hastighet er veldig langsom. Tenk deg at du reiser på et tog og du har installert en lampe midt i vognen. Tenk deg nå at du slår på en lampe, som i et rom.
Lyset vil spre seg og samtidig nå veggene foran og bak bilen. På denne måten kan du til og med måle lengden på vognen ved å måle hvor lang tid det tok lyset å nå begge sider.
La oss gjøre beregningene:
La oss forestille oss at det tar 1 sekund å reise 10 meter og det tar 1 sekund for lyset å spre seg fra lampen til veggen på vognen. Det betyr at lampen er plassert 10 meter fra begge sider av bilen. Siden 10 + 10 = 20, betyr dette at lengden på bilen er 20 meter.
La oss nå forestille oss at vennen din er på gaten og ser på et tog som passerer forbi. Husk at han ser ting annerledes. Bakveggen på vognen beveger seg mot lampen, og frontveggen beveger seg bort fra den. På denne måten vil ikke lyset berøre fronten og baksiden av veggen på bilen samtidig. Lyset vil nå baksiden først og deretter fronten.
Dermed, hvis du og vennen din måler hastigheten på lysets forplantning fra lampen til veggene, vil du få forskjellige betydninger, og fra et vitenskapelig synspunkt vil begge beregningene være korrekte. Bare for deg, i henhold til målene, vil lengden på vognen være den samme størrelsen, men for en venn vil lengden på vognen være mindre.
Husk at alt handler om hvordan og under hvilke forhold du tar målinger. Hvis du var inne i en rakett som beveget seg med lysets hastighet, ville du ikke følt noe uvanlig, i motsetning til menneskene på bakken som målte bevegelsen din. Du ville ikke være i stand til å innse at tiden gikk saktere for deg, eller at forsiden og baksiden av skipet plutselig hadde blitt nærmere hverandre.
På samme tid, hvis du fløy på en rakett, ville det virket for deg som om alle planetene og stjernene fløy forbi deg med lysets hastighet. I dette tilfellet, hvis du prøver å måle tiden og størrelsen deres, bør tiden logisk sett for dem avta og størrelsen deres skal reduseres, ikke sant?
Alt dette var veldig merkelig og uforståelig, men Einstein foreslo en løsning og kombinerte alle disse fenomenene til én relativitetsteori.
Bare de late vet ikke om læren til Albert Einstein, som vitner om relativiteten til alt som skjer i denne jordiske verden. I nesten hundre år har det pågått uenigheter ikke bare i vitenskapens verden, men også i praktiserende fysikeres verden. Einsteins relativitetsteori i enkle ord Det er ganske tilgjengelig og er ingen hemmelighet for uinnvidde.
I kontakt med
Noen generelle spørsmål
Med tanke på særegenhetene til den store Alberts teoretiske lære, kan postulatene hans tvetydig vurderes av en rekke bevegelser av teoretiske fysikere, ganske høye vitenskapelige skoler, så vel som tilhengere av den irrasjonelle skolen for fysikk og matematikk.
Tilbake på begynnelsen av forrige århundre, da det var en økning i vitenskapelig tankegang og på bakgrunn av sosiale endringer, begynte visse vitenskapelige bevegelser å dukke opp, relativitetsteorien om alt en person lever i dukket opp. Uansett hvordan våre samtidige vurderer denne situasjonen, er alt i den virkelige verden virkelig ikke statisk, Einsteins spesielle relativitetsteori:
- Tidene endrer seg, samfunnets syn og mentale mening om visse problemer i sosiale termer endres;
- Sosiale grunnlag og verdensbilde vedrørende sannsynlighetslæren i div statlige systemer og kl spesielle forhold samfunnsutviklingen endret seg over tid og under påvirkning av andre objektive mekanismer.
- Hvordan ble samfunnets syn på problemer formet? sosial utvikling, det samme var holdningen og meningen om Einsteins teorier om tid.
Viktig! Einsteins teori om tyngdekraften var grunnlaget for systematiske tvister blant de mest anerkjente vitenskapsmennene, både i begynnelsen av utviklingen og under fullføringen. De snakket om det, det var mange debatter, det ble samtaleemne i de høyest rangerte salongene i forskjellige land.
Forskere diskuterte det, det var gjenstand for samtale. Det var til og med en hypotese om at undervisningen var forståelig for bare tre personer fra den vitenskapelige verden. Da tiden kom, begynte prestene i de mest mystiske vitenskapene - euklidisk matematikk - å forklare postulatene. Så ble det gjort et forsøk på å bygge dens digitale modell og de samme matematisk bekreftede konsekvensene av dens handling på verdensrommet, forfatteren av hypotesen innrømmet at det ble veldig vanskelig å forstå selv hva han hadde skapt. Så, hva gjør generell relativitetsteori, Hva utforsker og hvilken praktisk anvendelse har det funnet i den moderne verden?
Historie og røtter til teorien
I dag, i de aller fleste tilfeller, beskrives prestasjonene til den store Einstein kort som en fullstendig negasjon av det som opprinnelig var en urokkelig konstant. Det var denne oppdagelsen som gjorde det mulig å tilbakevise det som er kjent for alle skolebarn som et fysisk binomial.
Flertallet av planetens befolkning, på en eller annen måte, forsiktig og ettertenksomt eller overfladisk, selv om bare én gang, vendte seg til sidene i den store boken – Bibelen.
Det er i den du kan lese om hva som ble en sann bekreftelse essensen i undervisningen- hva en ung amerikansk vitenskapsmann jobbet med på begynnelsen av forrige århundre. Fakta om levitasjon og andre ganske vanlige ting i Det gamle testamentets historie ble en gang mirakler i moderne tid. Eter er et rom der en person levde et helt annet liv. Det særegne ved livet på lufta har blitt studert av mange verdenskjendiser innen naturvitenskap. OG Einsteins teori om tyngdekraften bekreftet at det som ble beskrevet i den gamle boken er sant.
Arbeidet til Hendrik Lorentz og Henri Poincaré gjorde det mulig å eksperimentelt oppdage visse trekk ved eteren. Først og fremst er dette arbeid med å skape matematiske modeller fred. Grunnlaget var den praktiske bekreftelsen på at når materielle partikler beveger seg i det eteriske rommet, trekker de seg sammen i forhold til bevegelsesretningen.
Arbeidene til disse store forskerne gjorde det mulig å skape grunnlaget for doktrinens hovedpostulater. Det er dette faktum som gir konstant materiale for påstanden om at verkene til nobelprisvinneren og Alberts relativistiske teori var og forblir plagiat. Mange forskere i dag hevder at mange postulater ble akseptert mye tidligere, for eksempel:
- Konseptet med betinget samtidighet av hendelser;
- Prinsipper for konstant binomial hypotese og kriterier for lysets hastighet.
Hva du skal gjøre for å forstå relativitetsteorien? Poenget ligger i fortiden. Det var i Poincares verk at hypotesen ble fremsatt om at høye hastigheter i mekanikkens lover må tenkes om. Takket være uttalelsene fra den franske fysikeren, lærte den vitenskapelige verden hvor relativ bevegelse i projeksjon er til teorien om eterisk rom.
I statisk vitenskap ble et stort volum av fysiske prosesser vurdert for ulike materielle objekter som beveger seg med . Postulatene til det generelle konseptet beskriver prosessene som skjer med akselererende objekter, forklarer eksistensen av gravitonpartikler og selve tyngdekraften. Essensen av relativitetsteorien i å forklare de fakta som tidligere var tull for forskere. Hvis det er nødvendig å beskrive egenskapene til bevegelse og mekanikkens lover, forholdet mellom rom og tidskontinuum i forhold til å nærme seg lysets hastighet, bør postulatene til relativitetslæren utelukkende brukes.
Om teorien kort og tydelig
Hvorfor er læren til den store Albert så forskjellig fra det fysikere gjorde før ham? Tidligere var fysikk en ganske statisk vitenskap som vurderte prinsippene for utvikling av alle prosesser i naturen i sfæren til systemet "her, i dag og nå". Einstein gjorde det mulig å se alt som skjedde rundt, ikke bare i tredimensjonalt rom, men også i forhold til ulike objekter og tidspunkter.
Merk følgende! I 1905, da Einstein publiserte sin relativitetsteori, hun lot meg forklare inn tilgjengelig alternativ tolke bevegelse mellom ulike treghetsberegningssystemer.
Hovedbestemmelsene er forholdet mellom konstante hastigheter til to objekter som beveger seg i forhold til hverandre i stedet for å ta en av objektene, som kan tas som en av de absolutte referansefaktorene.
Innslag i undervisningen er at det kan vurderes i forhold til ett unntakstilfelle. Hovedfaktorer:
- Retthet i bevegelsesretningen;
- Ensartet bevegelse av en materiell kropp.
Når du endrer retning eller andre enkle parametere, når en materiell kropp kan akselerere eller snu seg til sidene, er lovene til den statiske relativitetslæren ikke gyldige. I dette tilfellet trer de generelle relativitetslovene i kraft, som kan forklare bevegelsen til materielle kropper i en generell situasjon. Dermed fant Einstein en forklaring på alle prinsippene for samhandling fysiske kropper hverandre i verdensrommet.
Relativitetsprinsipper
Prinsipper for undervisning
Utsagnet om relativitet har vært gjenstand for de mest livlige diskusjoner i hundre år. De fleste forskere vurderer ulike alternativer anvendelse av postulater som anvendelser av to fysikkprinsipper. Og denne banen er mest populær blant anvendt fysikk. Grunnleggende postulater relativitetsteorien, Interessante fakta , som i dag har funnet ugjendrivelig bekreftelse:
- Relativitetsprinsippet. Bevaring av forholdet mellom kropper under alle fysikklover. Godta dem som treghetsreferanserammer som beveger seg med konstante hastigheter i forhold til hverandre.
- Postulere om lysets hastighet. Den forblir en uforanderlig konstant i alle situasjoner, uavhengig av hastighet og forhold til lyskilder.
Til tross for motsetningene mellom den nye læren og de grunnleggende postulatene til en av de mest eksakte vitenskapene, basert på konstante statiske indikatorer, tiltrakk den nye hypotesen et nytt blikk på verden. Forskerens suksess ble sikret, noe som ble bekreftet av tildelingen av Nobel pris innen eksakte vitenskaper.
Hva var grunnen til en så fantastisk popularitet, og hvordan Einstein oppdaget sin relativitetsteori? Taktikk til en ung vitenskapsmann.
- Til nå har verdensberømte forskere lagt frem en avhandling, og først da utført en rekke praktiske studier. Hvis det på et bestemt tidspunkt ble innhentet data som ikke passet til det generelle konseptet, ble de anerkjent som feilaktige og grunner ble gitt.
- Det unge geniet brukte radikalt forskjellige taktikker, utførte praktiske eksperimenter, de var serielle. Resultatene som ble oppnådd, til tross for at de på en eller annen måte ikke passet inn i den konseptuelle serien, ble bygget inn i en sammenhengende teori. Og ingen "feil" eller "unøyaktigheter", alle øyeblikkene relativitetshypoteser, eksempler og resultatene av observasjonene passer tydelig inn i den revolusjonære teoretiske læren.
- Den fremtidige nobelprisvinneren benektet behovet for å studere den mystiske eteren, der lysbølger forplanter seg. Troen på at eteren eksisterer har ført til en rekke betydelige misoppfatninger. Hovedpostulatet er endringen i lysstrålens hastighet i forhold til observatøren som observerer prosessen i det eteriske mediet.
Relativitet for dummies
Relativitet er den enkleste forklaringen
Konklusjon
Den viktigste prestasjonen til forskeren er beviset på harmonien og enheten til slike mengder som rom og tid. Den grunnleggende naturen til forbindelsen mellom disse to kontinuumene som en del av tre dimensjoner, kombinert med tidsdimensjonen, har gjort det mulig å forstå mange hemmeligheter rundt den materielle verdens natur. Takk til Einsteins teori om tyngdekraften utforskning av dybder og andre prestasjoner ble tilgjengelig moderne vitenskap, fordi undervisningens fulle potensiale ikke har blitt brukt den dag i dag.
18. oktober 2014
Den spesielle relativitetsteorien (STR) eller partiell relativitetsteori er en teori om Albert Einstein, publisert i 1905 i verket «On the Electrodynamics of Moving Bodies» (Albert Einstein - Zur Elektrodynamik bewegter Körper. Annalen der Physik, IV. Folge 17. Seite 891-921 juni 1905).
Den forklarte bevegelsen mellom forskjellige treghetsreferanserammer eller bevegelsen til kropper som beveger seg i forhold til hverandre med konstant hastighet. I dette tilfellet skal ingen av objektene tas som et referansesystem, men de bør vurderes i forhold til hverandre. SRT gir kun 1 tilfelle når 2 kropper ikke endrer bevegelsesretningen og beveger seg jevnt.
SRT-lovene slutter å gjelde når en av kroppene endrer bane eller øker hastigheten. Her finner den generelle relativitetsteorien (GTR) sted, som gir generell tolkning bevegelse av gjenstander.
To postulater som relativitetsteorien er basert på:
- Relativitetsprinsippet– Alt i alt ifølge ham eksisterende systemer referanser som beveger seg i forhold til hverandre med konstant hastighet og ikke endrer retning, gjelder de samme lovene.
- Lyshastighetsprinsippet— Lysets hastighet er den samme for alle observatører og er ikke avhengig av hastigheten på bevegelsen deres. Dette er den høyeste hastigheten, og ingenting i naturen har større hastighet. Lysets hastighet er 3*10^8 m/s.
Albert Einstein brukte eksperimentelle snarere enn teoretiske data som grunnlag. Dette var en av komponentene i suksessen hans. Nye eksperimentelle data fungerte som grunnlag for å lage en ny teori.
Siden midten av 1800-tallet har fysikere lett etter et nytt mystisk medium kalt eteren. Det ble antatt at eteren kan passere gjennom alle objekter, men deltar ikke i deres bevegelse. I henhold til oppfatninger om eteren, endres også lysets hastighet ved å endre hastigheten til betrakteren i forhold til eteren.
Einstein, som stolte på eksperimenter, avviste konseptet med et nytt etermedium og antok at lysets hastighet alltid er konstant og ikke avhenger av noen omstendigheter, for eksempel hastigheten til en person selv.
Tidsintervaller, avstander og deres ensartethet
Den spesielle relativitetsteorien knytter tid og rom. I det materielle universet er det 3 kjente i rommet: høyre og venstre, forover og bakover, opp og ned. Hvis vi legger til en annen dimensjon, kalt tid, til dem, vil dette danne grunnlaget for rom-tidskontinuumet.
Hvis du beveger deg i lav hastighet, vil ikke observasjonene dine konvergere med personer som beveger seg raskere.
Senere eksperimenter bekreftet at rom, som tid, ikke kan oppfattes på samme måte: vår oppfatning avhenger av bevegelseshastigheten til objekter.
Koble energi med masse
Einstein kom opp med en formel som kombinerte energi med masse. Denne formelen er mye brukt i fysikk, og den er kjent for alle studenter: E=m*c², hvori E-energi; m - kroppsmasse, c - hastighet forplantning av lys.
Massen til en kropp øker proporsjonalt med økningen i lysets hastighet. Hvis du når lysets hastighet, blir massen og energien til en kropp dimensjonsløs.
Ved å øke massen til en gjenstand blir det vanskeligere å oppnå en økning i hastigheten, det vil si at for et legeme med en uendelig stor materialmasse kreves det uendelig energi. Men i virkeligheten er dette umulig å oppnå.
Einsteins teori kombinerte de to individuelle bestemmelser: posisjonen til masse og posisjonen til energi i en generell lov. Dette gjorde det mulig å omdanne energi til materiell masse og omvendt.
Den siste av dem ble sendt 25. november 1915. Artikler viser en enkelt forfatter, og verket blir ofte akseptert som et enkelt genis verk. Men dette er absolutt ikke sant.
Marcel Grossmann (til venstre) og Michel Besso (til høyre) var universitetsvenner av Albert Einstein (i midten)
Faktisk fikk fysikeren uvurderlig hjelp fra venner og kolleger, hvorav de fleste aldri ble berømte og ufortjent glemt, skriver magasinet Nature med lenker til flere litterære kilder, hvis forfattere studerte Einsteins liv og historien til opprettelsen av generell relativitet. .
Den mest betydelige innflytelsen på opprettelsen av generell relativitet ble utøvd av to av Einsteins venner fra studieårene - Marcel Grossmann og Michele Besso. Grossmann var en talentfull matematiker og flittig student, han hjalp den drømmende og mer lunefulle Albert i viktige punkter da han prøvde å formulere en teori. Besso er en fantasifull og noe uorganisert ingeniør. Han opprettholdt et livslangt vennskap med Einstein. Andre bidro også.
Alle tre studerte ved Higher Technical School (Polytechnicum), som nå heter Swiss Higher School teknisk skole Zürich (ETH), fra 1896 til 1900. Albert håpet selv å utdanne seg til skolelærer i fysikk og matematikk, og her møtte han klassekameraten Mileva, som han senere giftet seg med. Ifølge legenden hoppet Einstein ofte over klasser (på grunn av sin fremtidige kone?), og tok deretter prøver ved å bruke Grossmanns notater.
Teknisk videregående skole i Zürich, hvor Albert Einstein møtte venner
Grossmanns far hjalp Einstein med å få jobb på patentkontoret i 1902, hvor Besso ble med et par år senere. Debatten mellom Besso og Einstein førte til hans mest kjente vitenskapelige artikler, som Einstein publiserte som sin eneste forfatter i 1905. De formulerte den spesielle relativitetsteorien (STR).
I det samme heldige året 1905 fullførte Albert Einstein sin avhandling og fikk en doktorgrad i fysikk fra universitetet i Zürich.
I 1907 begynte Albert å vurdere ny idé, utvikle SRT, som universelt kunne koble tyngdekraften med krumningen av rom-tid. Denne teorien ble senere kjent som den generelle relativitetsteorien. Forskeren begynte å jobbe tettere med det etter hans oppsigelse fra patentkontoret i 1909. Han fikk et professorat ved universitetet i Zürich, og to år senere - i Praha. I 1912 kom Einstein tilbake til Zürich og kontaktet igjen Grossman ved ETH. Vennene slo seg sammen og utviklet sammen en fullverdig teori, som tidligere kun eksisterte i form av en idé.
Samarbeidet mellom de to fysikerne er beskrevet i Einsteins Zürich-dagbok. Som et resultat publiserte de i 1913 en felles vitenskapelig arbeid, kjent som Entwurf ("Plan"). Hovedforskjellen mellom Entwurf fra 1913 og den generelle relativitetsteorien fra 1915 er feltligningene, som beskriver hvordan materie bøyer romtidens struktur. I generell relativitetsteori er ligninger generelt kovariante, det vil si at de beholder sin form i ethvert referansesystem, men i Entwurf-teorien er kovarians strengt begrenset.
I juli 1913 ankom to kjente tyske fysikere Zürich - Max Planck og Walter Nernst. De tilbød 34 år gamle Albert en høyt betalt, ikke-lærerstilling ved det prøyssiske vitenskapsakademiet i Berlin. Einstein aksepterte tilbudet i mars 1914. Planck og Nernst var ikke spesielt interessert i tyngdekraften de var interessert i Einsteins ideer innen kvantefysikk.
Men selv før han dro til Berlin, jobbet fysikeren med generell relativitetsteori. For å teste hypotesen, kompilerte de sammen med Besso formler som ville forklare den unormale presesjonen til Mercurys perigilion med 43˝ per århundre. Besso ga betydelige bidrag til arbeidet og spurte interessante spørsmål. For eksempel spurte han en gang om Entwurf-ligningene hadde en løsning som unikt bestemte solens gravitasjonsfelt. Moderne analyse Einsteins manuskripter viste at det var dette spørsmålet som ga Einstein argumentet som overbeviste ham om den begrensede kovariansen til Entwurf-feltlikningene.
Einsteins teori spådde at tyngdekraften bøyer lysstråler. I august 1914 dro han og den unge tyske astronomen Erwin Finlay Freundlich til Krim for å observere solformørkelse for å sjekke dette, men ble arrestert av russerne (den første Verdenskrig). Bevis på lysbøyning måtte vente til solformørkelsen i 1919.
I mai 1914 publiserte Einstein og Grossmann en annen felles artikkel som foredlet Entwurf-teorien. De klarte ikke å jobbe videre sammen fordi Einstein dro på jobb i Berlin.
Gjennombruddet kom like etter. Alberts ekteskap brøt opp og Milena flyttet tilbake til Zürich med sine to sønner. Einstein gjenopptok forholdet som ble avbrutt for to år siden med hans fetter Elsa. Einstein fortsatte å jobbe med teorien, men sommeren 1915 begynte han å bli nervøs fordi Entwurf-ligningene ikke konvergerte i systemer med rotasjonsbevegelse(Besso fortalte ham om dette for to år siden, men Einstein ignorerte bemerkningen). Einstein henvendte seg til astronomen Freundlich for å få hjelp, siden han selv ikke kunne gå utover ("sinnet var i et dypt hjulspor"). Det ble klart at problemet var med Entwurf-feltlikningene. Samtidig var det nødvendig å skynde seg, fordi den fremtredende tyske matematikeren David Hilbert ble interessert i Einsteins ideer, og han ville absolutt være i stand til å bringe ideene ut i livet.
I all hast endret Einstein feltligningene - og publiserte sitt vitenskapelige arbeid tidlig i november 1915. På neste uke han endret dem igjen - og publiserte igjen et vitenskapelig arbeid. Så igjen. Etter hvert ble feltligningene generelt samvarierende i den fjerde artikkelen, sendt inn for publisering 25. november 1915.
I sin første artikkel skrev Einstein at teorien var den "virkelige triumfen" til matematikerne Carl Gauss og Bernhard Riemann. Han skriver at hvis han og Grossmann hadde blitt styrt av ren matematikk, snarere enn fysikk, for to år siden, ville de ikke ha tillatt feltligninger med begrenset kovarians. Men i virkeligheten var det hans felles arbeid med Grossmann, Besso, så vel som forfatterne av en teori som ligner generell relativitetsteori - Gunnar Nordström og Adrian Fokker, blant andre - som hjalp ham med å overvinne begrensningene til Entwurf-teorien, og ikke bare Gauss og Riemann.
I en tegneserie fra magasinet Nature: eliten i Berlins fysikk (Fritz Haber, Walter Nernst, Heinrich Rubens, Max Planck) og medlemmer av hans gamle og ny familie ser dessverre på Einstein sjekke sin ny teori gravitasjon, støttet av kjente vitenskapelige skikkelser (Isaac Newton, James Clerk Maxwell, Carl Gauss, Bernhard Riemann) og mindre vitenskapsmenn (Marcel Grossmann, Gunnar Nordström, Erwin Finley Freundlich, Michel Besso).
Relativitetsteorien ble foreslått av den geniale vitenskapsmannen Albert Einstein i 1905.
Forskeren snakket deretter om et spesielt tilfelle av utviklingen hans.
I dag kalles dette ofte for den spesielle relativitetsteorien eller SRT. På bensinstasjonen studerer de fysiske prinsipper jevn og lineær bevegelse.
Spesielt er det slik lys beveger seg hvis det ikke er noen hindringer i veien for mye av denne teorien.
I hjertet av SRT la Einstein ned to grunnleggende prinsipper:
- Relativitetsprinsippet. Alle fysiske lover er de samme for stasjonære objekter og for kropper som beveger seg jevnt og rettlinjet.
- Lyshastigheten i vakuum er den samme for alle observatører og er lik 300 000 km/s.
Relativitetsteorien er testbar i praksis, Einstein presenterte bevis i form av eksperimentelle resultater.
La oss se på prinsippene ved å bruke eksempler.
- La oss forestille oss at to objekter beveger seg med konstant hastighet strengt tatt i en rett linje. I stedet for å vurdere bevegelsene deres i forhold til et fast punkt, foreslo Einstein å studere dem i forhold til hverandre. For eksempel kjører to tog på tilstøtende spor med ulik hastighet. I den ene sitter du, i den andre er tvert imot din venn. Du ser det, og hastigheten i forhold til synet ditt vil bare avhenge av forskjellen i hastigheten til togene, men ikke av hvor fort de kjører. I hvert fall til togene begynner å få fart eller svinge.
- De liker å forklare relativitetsteorien ved hjelp av kosmiske eksempler. Dette skjer fordi effektene øker med økende hastighet og avstand, spesielt med tanke på at lyset ikke endrer hastigheten. I tillegg hindrer ingenting i et vakuum spredning av lys. Så det andre prinsippet forkynner konstanten til lysets hastighet. Hvis du styrker og slår på strålekilden romskip, så uansett hva som skjer med selve skipet: det kan bevege seg i høy hastighet, henge urørlig eller forsvinne helt sammen med senderen, vil observatøren fra stasjonen se lyset etter samme tidsperiode for alle hendelser.
Generell relativitetsteori.
Fra 1907 til 1916 arbeidet Einstein med å lage den generelle relativitetsteorien. Denne delen av fysikk studerer bevegelsen til materielle kropper generelt kan akselerere og endre baner. Den generelle relativitetsteorien kombinerer læren om rom og tid med gravitasjonsteorien og etablerer avhengigheter mellom dem. Et annet navn er også kjent: den geometriske teorien om tyngdekraften. Den generelle relativitetsteorien er basert på konklusjonene fra spesiell relativitet. Matematiske beregninger i i dette tilfellet ekstremt kompleks.
La oss prøve å forklare uten formler.
Postulatene til den generelle relativitetsteorien:
- miljøet der gjenstander og deres bevegelse vurderes, er firedimensjonalt;
- alle kropper faller med konstant hastighet.
La oss gå videre til detaljene.
Så i generell relativitet bruker Einstein fire dimensjoner: han supplerte det vanlige tredimensjonale rommet med tiden. Forskere kaller den resulterende strukturen rom-tid kontinuum eller rom-tid. Det hevdes at firedimensjonale objekter er uendret når de beveger seg, men vi er bare i stand til å oppfatte deres tredimensjonale projeksjoner. Det vil si at uansett hvor hardt du bøyer linjalen, vil du bare se projeksjoner av en ukjent 4-dimensjonal kropp. Einstein anså rom-tidskontinuumet for å være udelelig.
Når det gjelder gravitasjon, la Einstein frem følgende postulat: gravitasjon er krumningen av rom-tid.
Det vil si, ifølge Einstein, er fallet av et eple på oppfinnerens hode ikke en konsekvens av tyngdekraften, men en konsekvens av tilstedeværelsen av masseenergi på det berørte punktet i rom-tid. Bruk et flatt eksempel: ta et lerret, strekk det på fire støtter, legg en kropp på det, vi ser en bulk i lerretet; lettere kropper som befinner seg nær den første gjenstanden vil rulle (ikke bli tiltrukket) som et resultat av lerretets krumning.
Det er bevist at lysstråler bøyes i nærvær av graviterende kropper. Tidsutvidelse med økende høyde er også eksperimentelt bekreftet. Einstein konkluderte med at rom-tid er buet i nærvær av en massiv kropp og gravitasjonsakselerasjon er bare en 3D-projeksjon av jevn bevegelse i 4-dimensjonalt rom. Og banen små kropper, rullende ned på lerretet mot et større objekt forblir rettlinjet for seg selv.
For tiden er generell relativitetsteori en leder blant andre teorier om gravitasjon og brukes i praksis av ingeniører, astronomer og utviklere av satellittnavigasjon. Albert Einstein er faktisk en stor transformator av vitenskap og begrepet naturvitenskap. I tillegg til relativitetsteorien skapte han teorien om Brownsk bevegelse, studerte kvanteteorien om lys og deltok i utviklingen av grunnlaget for kvantestatistikk.
Bruk av nettstedsmateriell er kun tillatt hvis en aktiv lenke til kilden er lagt ut.
