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相对论 - 是什么呢? 相对论的公设。 时间和空间在相对论

早在20世纪初制定了相对论。 它是什么和谁的创造者今天知道每一个小学生。 它是如此令人着迷,它甚至对人感兴趣谁从科学远。 在这篇文章中易懂的语言介绍相对论:它是什么,什么是它的要求和应用。

据说,到Albertu Eynshteynu,创建者,洞察进来一个瞬间。 据称,科学家在瑞士伯尔尼骑着电车。 他看着街上时钟和意识到,当电车加速到光速的时钟将停止。 在这种情况下,它不会有时间。 在相对论中起着非常重要的作用。 一个由爱因斯坦提出的公设的 - 不同的观察者感知的现实不同。 这尤其适用于时间和距离。

占观察者的位置

就在那一天,阿尔伯特意识到,科学的语言,任何物理现象或事件的描述取决于观察者是否在一个参照系。 例如,如果有乘客电车会丢分,但相对于它掉下直降。 如果我们从站在步行街的角度看,秋季的轨迹对应一个抛物线,如同时落下眼镜电车移动。 因此,在大家的参考系统。 我们提供在相对论的基本原则一探究竟。

分布式交通法和相对性原理

尽管事实上,当你改变事件计数系统变化的描述,也有不变的东西普遍。 要理解这一点,人们想知道不丢分,和自然的规律,这会导致它下跌。 对于任何观察者,无论在运动或坐标它是固定的系统的顺序的,答案是不变。 此法就是流量的分布规律。 它是在电车同样有效,并在大街上。 换句话说,如果该事件的描述总是取决于谁在看着他们,那么这并不适用于自然规律。 他们是,因为它是在科学的语言,不变的表示。 这是相对性原理。

爱因斯坦的理论中的两个

这一原则,以及任何其他假说,有必要先检查,它在我们的现实中的自然现象积极相关。 爱因斯坦得出2相对论的。 虽然他们是相关的,但被认为是独立的。

私人或狭义相对论(SRT)是基于的前提是,对于各种参考系统,这是一个恒定的速度,自然界的规律是相同的。 广义相对论(GR)这一原则适用于任何参考帧,包括那些加速移动。 1905年,艾伯特·爱因斯坦发表了第一篇理论。 第二个更复杂的数学装置方面,在1916年完成。 相对论,SRT和GRT的理论创新,是物理学发展的重要一步。 让我们住在他们每个人。

狭义相对论

这是什么,什么是它的本质是什么? 让我们来回答这个问题。 正是这种理论认为是违背了我们的直觉关于世界如何运作许多似是而非的效果。 这些是当速度接近时发生的影响 光的速度。 其中最有名的是(时钟)时间膨胀效应。 是相对于观察者运动手表,是比那些在他的手中他慢。

在接近光速的速度的速度,移动所述坐标系相对于观察者被拉伸,和对象(空间范围)的长度,与此相反,沿该运动轴的方向上被压缩。 这种效应被科学家称为 - 菲茨杰拉德收缩洛伦兹。 然而,在1889年,他描述Dzhordzh Fitsdzherald,意大利物理学家。 而在1892年,亨德里克·洛伦茨,一个荷兰人,他补充说。 该效应解释了否定结果时,这给迈克尔逊 - 莫雷实验,其中,在外层空间地球的速度是通过测量“以太风”测定。 这是相对论(特殊)理论的基本原则。 爱因斯坦补充类推由这些方程式量转换。 根据它,如身体速度接近光速,体重增加。 例如,如果速度是260K。公里/秒,即光速的87%,从观察者是谁在静止参考系的角度出发,以两倍的物体的质量。

确认STO

所有这些规定,不管他们是有违常理,爱因斯坦的时间是直接和充分证实了无数次的实验。 其中一人持有密歇根大学的研究人员一个。 这种奇怪的实验证实了相对论的物理学理论。 研究人员将在飞机上,会定期做跨大西洋航班,超精准 原子钟。 他返回的这几个小时的证词后,每次与机场控制进行了检查。 原来,飞机上的时钟每次都越来越落后于控件后面。 当然,这只是一个小数字,几分之一秒,但事实是非常显著。

在过去的半个世纪,研究人员正在研究基本粒子加速器 - 一个巨大的硬件综合体。 在这些电子束或质子,即带电亚原子粒子加速,只要它们不接近速度 的光。 此后,他们轰击核目标。 在这些测试中,你需要考虑的是,粒子的质量增加,否则实验结果无法解释。 在这方面,SRT早已不只是一个假设理论。 它已经成为了在应用工程中,与牛顿力学定律沿着工具之一。 相对论的原理,今天又发现巨大的实际应用。

STO和牛顿定律

说到 牛顿定律 (科学家的肖像上面介绍),但应注意的是相关性,这似乎违背他们的特殊的理论,实际上是再现了牛顿定律的公式几乎一模一样,如果用它来形容身体移动的,其速度比光的速度低得多。 换句话说,如果你使用狭义相对论,牛顿的物理学没有被取消。 这个理论,相反,补充并扩展了它。

光速 - 通用常数

使用相对性原理,可以理解为什么它起着重要的作用是光的速度,而不是在这个世界结构的模型别的。 这个问题是由那些谁是刚刚开始熟悉物理学提高。 光速是一个通用的恒定,因为它被定义为这样的自然法(关于这一点可以通过研究麦克斯韦方程中找到)。 光在真空中的速度,凭借相对性原理,在任何参考帧是相同的。 你可能会认为这是违背常理的。 由此可见,在相同的时间作为光观察者来自一个固定源和从移动(无论它是否与一个速度移动的)。 然而,事实并非如此。 光的速度,由于其特殊的角色被赋予了中心地位,不仅特殊,而且在广义相对论。 并告诉它。

广义相对论

它被使用,我们已经说过,对于所有参考帧不一定是那些相对于彼此运动的速度是恒定的。 在数学上,这种理论看起来比特殊困难得多。 这说明他们的出版物中已经过去了11年来的事实。 GTR包括一个特殊的一个特例。 因此,牛顿定律也是它的一部分。 然而,广义相对论远远超出了它的前辈。 例如,在一个新的重力进行说明。

第四维

由于四维世界正变得GRT:时间加入到三维空间。 所有这些是分不开的,因此,有必要不谈存在于两个物体之间的三维世界的空间距离。 现在那张不同事件之间的时空间隔,团结彼此空间和时间距离他们。 换句话说,时间和相对论的空间被视为一个四维连续。 它可以被定义为时空。 那些谁是彼此相对运动观察员,这将连续有不同意见,甚至对任何两个事件,或者他们中的一个,如果有两个前面还有一个。 但是,因果关系不被破坏。 换言之,这样的坐标系的存在,其中两个事件发生在不同的序列,并在同一时间,不允许甚至GR。

广义相对论和万有引力定律

根据万有引力定律,牛顿发现了,相互吸引的力存在于任何两个物体之间的宇宙。 从这个位置地球绕太阳公转,因为它们之间有吸引力的力量。 然而,相对的一般理论,使另一侧这一现象的外观。 重力,根据该理论 - 空间 - 时间,这是质量的影响下,观察到的“曲率”(变形)的结果。 车身较重(在我们的例子中,太阳),更“柔性”在他的时空。 因此,它的 引力场是 如此之强。

为了更好地理解相对论的本质,考虑的比较。 的地,根据广义相对论,围绕太阳,像一个小球,围绕圆锥体的火山口辊,形成为“迫使”时空太阳的结果。 和我们过去的事实 重力 实际上是弯曲的外在表现,而不是通过武力,在牛顿的感觉。 比GRT提出的重心现象更好的解释,至今没有找到。

测试广义相对论方法

需要注意的是GRT是不容易的检查,因为它导致在实验室几乎符合万有引力定律。 但是,科学家们仍然有一些重要的实验。 他们的研究结果表明,爱因斯坦的理论被证实。 GRT也有助于解释在太空中观察到的不同的现象。 这一点,例如,小水星从其静止轨道的偏差。 但从牛顿经典力学的角度无法解释它们。 这也是为什么,因为它经过太阳附近从遥远的恒星的电磁辐射是弯曲的。

广义相对论预测的结果,事实上,从那些给牛顿定律(他的肖像上面给出)仅当有超强引力场基本上是不同的。 因此,要完成广义相对论的验证要求要么广大群众的对象,或黑洞的非常精确的测量,因为我们在习惯性的关系表示对他们不适用。 因此,实验方法来验证这一理论的发展是现代实验物理学的主要任务之一。

远离科学的许多科学家的头脑,和人民把相对论的爱因斯坦的理论创造。 这是什么,我们发表了简短讲话。 这个理论把我们熟悉的理念对世界的,所以在它的兴趣还没有被扑灭。

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