सापेक्षता को सिद्धान्त - यो के हो? सापेक्षता को सिद्धान्त को postulates। सापेक्षता को सिद्धान्त मा समय र ठाउँ

प्रारम्भिक 20 औं शताब्दीमा फिर्ता सापेक्षता को सिद्धान्त formulated थियो। के छ र कसले यसको निर्माता आज हरेक schoolchild थाह छ। यो यति आकर्षक छ यो पनि विज्ञान टाढा छन् जो मानिसहरू रुचि छ। सुलभ भाषामा यस लेखमा सापेक्षता को सिद्धान्त वर्णन: यो के हो, यसको postulates र आवेदन के हुन्।

यो Albertu Eynshteynu, सृष्टिकर्ता गर्न, अन्तरदृष्टि एक पल मा आए भने छ। वैज्ञानिक कथित बर्न, स्विट्जरल्याण्ड मा एक ट्राम चढेर। उहाँले सडक घडी हेरे र ट्राम प्रकाश को गति बढाउने जब घडी बन्द हुनेछ भनेर बुझे। यस मामला मा यो समय छैन भएको थियो। सापेक्षता को सिद्धान्त मा यो एक धेरै महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। आइंस्टीन द्वारा formulated को postulates को एक - विभिन्न देख्ने वास्तविकता फरक बुझ्ने। यो समय र दूरी गर्न विशेष लागू हुन्छ।

को अवलोकनकर्ताले स्थिति को लागि लेखांकन

त्यो दिन मा, अल्बर्ट विज्ञान को भाषा, कुनै पनि शारीरिक घटना वा घटना को विवरण को अवलोकनकर्ताले सन्दर्भ एक फ्रेम मा छ कि छैन भनेर निर्भर बुझे। उदाहरणका लागि, कुनै पनि यात्री ट्राम अंक ड्रप भने, तिनीहरूले को सम्बन्ध मा सीधा तल गिरावट। हामी एक पैदल सडक मा खडा को दृष्टिकोणबाट हेर्न भने, पतन को trajectory गर्दा झर्ने चश्मा को ट्राम चाल रूपमा, एक पाराबोला पारस्परिक रहेको छ। यसरी सबैको मा सन्दर्भ प्रणाली। हामी सापेक्षता को सिद्धान्त को आधारभूत tenets नियालेर प्रस्ताव।

वितरण यातायात व्यवस्था र सापेक्षता सिद्धान्त

तपाईं प्रणाली भिन्न गणना घटनाहरूको वर्णन परिवर्तन गर्दा, त्यहाँ नै रहने कि विश्वव्यापी कुराहरू छन् भन्ने तथ्यलाई बावजुद। यो बुझ्न, एक अंक ड्रप, र यो गिरावट गराउनुहुन्छ जो प्रकृति को व्यवस्था, छैन आश्चर्य छ। कुनै पनि अवलोकनकर्ताले लागि, एक सार्ने वा छ निर्देशांक को स्थिर प्रणालीमा आदेश बिना पनि जवाफ अपरिवर्तित छ। यो व्यवस्था यातायात वितरण को व्यवस्था भनिन्छ। यो उत्तिकै को ट्राम मान्य छ, र सडक मा। अर्को शब्दमा, घटना विवरण सधैं गर्ने तिनीहरूलाई हेरिरहनुभएको छ निर्भर भने, त्यसपछि यो प्रकृति को नियम लागू हुँदैन। यो वैज्ञानिक भाषामा, invariant व्यक्त गरिएको छ रूपमा तिनीहरूले छन्। यो कि सापेक्षता सिद्धान्त छ।

दुई आइनस्टाइनका सिद्धान्त को

यो सिद्धान्त, साथै अन्य कुनै पनि परिकल्पना, यो आवश्यक पहिलो चेक गर्न, हाम्रो वास्तविकता मा प्राकृतिक घटना सक्रिय यसलाई correlating थियो। आइन्स्टाइन सापेक्षता 2 सिद्धान्त उत्पन्न। तिनीहरूले सम्बन्धित छन् हुनत, तर अलग मानिन्छ।

निजी वा विशेष सापेक्षता सिद्धान्त (SRT) जो स्थिर गति छन् सन्दर्भ प्रणाली को सबै प्रकार को लागि, प्रकृति को नियम नै हो कि, परिसर मा आधारित छ। सामान्य सापेक्षता (GR) यो सिद्धान्त, सन्दर्भ कुनै पनि फ्रेम कि प्रवेग संग सार्न समेत लागू हुन्छ। 1905 मा, अल्बर्ट आइन्स्टाइन पहिलो सिद्धान्त प्रकाशित। दोस्रो, अधिक गणितीय उपकरण को मामला मा जटिल, 1916 मा पूरा भयो। सापेक्षता, SRT र GRT को सिद्धान्त सिर्जना, भौतिक विकास मा एक महत्वपूर्ण चरण थियो। हामीलाई ती प्रत्येक मा बास गरौं।

सापेक्षता को विशेष सिद्धान्त

के यसको सार के हो, यो छ? गरेको यो प्रश्नको जवाफ दिनुहोस्। यो सिद्धान्त संसारमा काम कसरी हाम्रो intuitions विपरीत हो कि धेरै असत्यवत प्रभाव भविष्यवाणी छ। यी गति नजिकिंदै गर्दा उत्पन्न कि प्रभाव हो प्रकाश को गति। सबैभन्दा तिनीहरूलाई बीच प्रसिद्ध (घडी को) समय dilation प्रभाव छ। को अवलोकनकर्ताले सापेक्षित सार्दै हुनुहुन्छ भनेर हेर्छ, कि उहाँलाई आफ्नो हातमा छन् ती भन्दा ढिलो छन्।

यस समन्वय सिस्टम एक गति प्रकाश को गति नजिक, मा सार्ने मा अवलोकनकर्ताले सापेक्षित फैलयो भइरहेको र वस्तुहरु (स्थानिक हदसम्म) को लम्बाइ, यसको विपरीत, यो आन्दोलन को अक्ष निर्देशन साथ संकुचित छ। यो प्रभाव वैज्ञानिकहरू कल-Fitzgerald संकोचन Lorentz। अहिलेसम्म 1889 मा उहाँले Dzhordzh Fitsdzherald, एक इटालियन भौतिक वर्णन गरे। 1892 मा, Hendrik Lorentz, एक Dutchman, उहाँले थप्नुभयो। यो प्रभाव Michelson-मर्ले प्रयोग, जसमा बाहिरी ठाउँ मा ग्रह को वेग को "aether हावा" नाप्ने निर्धारण गरिन्छ दिन्छ जो नकारात्मक परिणाम, बताउँछन्। यी सापेक्षता (विशेष) को सिद्धान्त को आधारभूत tenets छन्। आइन्स्टाइन यी समीकरण सूत्र तौल रूपान्तरण analogy गरेको पूरक। यो अनुसार, शरीर गति प्रकाश को गति नजिकिंदै लागि, शरीरको वजन बढ्छ। उदाहरणका लागि, वस्तु को ठूलो दोहोरो गर्न गति 260K। किमी / s अर्थात् 87 को स्थिर सन्दर्भ फ्रेम मा छ जो एक अवलोकनकर्ताले को दृष्टिकोण देखि प्रकाश को गति को%, छ भने।

पुष्टि STO

तिनीहरूले साधारण अर्थमा विपरीत हो जो यी सबै प्रावधान, आइनस्टाइनका समय सीधा र पूर्णतया धेरै प्रयोग मा पुष्टि गर्दै हुनुहुन्छ। तिनीहरूलाई को एक विश्वविद्यालय मिशिगन अनुसन्धानकर्ताहरूले आयोजित। यो उत्सुक प्रयोग भौतिक मा सापेक्षता को सिद्धान्त पुष्टि। अनुसन्धानकर्ताहरूले बोर्ड मा जो नियमित transatlantic उडानहरू अति-सटीक बनाइएको एक विमान, राखिएको परमाणु घडीहरू। यी घण्टा गवाही आफ्नो फिर्ती पछि प्रत्येक समय विमानस्थलमा नियन्त्रण संग जाँच थिए। यो विमान मा घडी प्रत्येक समय थप र थप नियन्त्रण पछि lagged कि बाहिर गरियो। निस्सन्देह, यो केवल एक सानो संख्याले, दोस्रो को अंश थियो, तर वास्तवमा धेरै महत्वपूर्ण छ।

एक विशाल हार्डवेयर परिसर - पछिल्लो आधा शताब्दीका अनुसन्धानकर्ताहरूले प्राथमिक कण त्वरक अध्ययन गर्दै हुनुहुन्छ। यी इलेक्ट्रन बीम वा प्रोटन, मा अर्थात् subatomic कणहरु रूपमा लामो तिनीहरू गति दृष्टिकोण छैन रूपमा त्वरित चार्ज प्रकाश को। त्यसपछि तिनीहरूले आणविक लक्ष्य bombard। यी परीक्षण, तपाईंले कणहरु बढ्छ को ठूलो, अन्यथा प्रयोग को परिणाम व्याख्या सकिँदैन भन्ने तथ्यलाई विचार गर्न आवश्यक छ। यो आदर मा, SRT लामो केवल एक काल्पनिक सिद्धान्त छ। यसलाई लागू गरिएको ईन्जिनियरिङ् प्रयोग, मेकानिक्स को न्यूटन व्यवस्था संग छन् भनेर उपकरण को एक भएको छ। सापेक्षता को सिद्धान्त को सिद्धान्त आज ठूलो व्यावहारिक प्रयोगको फेला परेन।

STO र न्यूटन व्यवस्था

कुरा न्यूटन व्यवस्था (बैज्ञानिक को पोर्ट्रेट माथि प्रस्तुत), यो जस्तो देखिने तिनीहरूलाई contradicts जो सापेक्षता, को विशेष सिद्धान्त, वास्तवमा न्यूटन व्यवस्था को समीकरण लगभग ठीक, यो एक शरीर आन्दोलन जसको गति वर्णन गर्न प्रयोग गरिएको छ भने reproduces कि उल्लेख गर्नुपर्छ प्रकाश को गति भन्दा धेरै कम। अर्को शब्दमा, तपाईं विशेष सापेक्षता प्रयोग गर्दै हुनुहुन्छ भने, न्यूटन गरेको भौतिक रद्द छैन। यो सिद्धान्त, यसको विपरीत, complements र यसलाई विस्तार।

प्रकाश को गति - एक सार्वभौमिक स्थिर

सापेक्षता सिद्धान्त प्रयोग गरेर एक यो बरु संरचना को यो संसारमा मोडेल मा केहि भन्दा, एउटा महत्त्वपूर्ण भूमिका प्रकाश को गति छ खेल्छ किन बुझ्न सक्नुहुन्छ। यो प्रश्न बस भौतिक संग familiarity थालेका छन् गर्नेहरूलाई द्वारा उठाएको छ। यो प्राकृतिक व्यवस्था गरेर रूपमा परिभाषित गरिएको छ किनभने प्रकाश को गति एक सार्वभौमिक स्थिर छ (यस मा थप मैक्सवेल समीकरण अध्ययन गरेर पाउन सकिन्छ)। कुनै पनि सन्दर्भ फ्रेम मा निर्वात मा प्रकाश को गति, सापेक्षता सिद्धान्त को सद्गुण गरेर, एउटै हो। तपाईं यसलाई सामान्य अर्थमा विपरीत छ कि लाग्छ सक्छ। यो हल्का रूपमा एकै समयमा अवलोकनकर्ताले एउटा स्थिर स्रोतबाट र एक सार्ने (यो एक वेग सारिएको छ कि छैन बिना) बाट आउने निम्नानुसार। तर, यो छैन। प्रकाश को गति, यसको विशेष भूमिका धन्यवाद मात्र होइन विशेष, तर पनि सामान्य सापेक्षता मा एक केन्द्रिय स्थान दिइएको छ। र यो बारेमा बताउनुहोस्।

सापेक्षताको सामान्य सिद्धान्त

यो सबै सन्दर्भ फ्रेम आवश्यक ती जसको प्रत्येक अन्य गति नातेदार को गति स्थिर छ छैन को लागि, हामी भने छ रूपमा प्रयोग गरिएको छ। गणितीय, यो सिद्धान्त विशेष भन्दा धेरै गाह्रो देखिन्छ। यो आफ्नो प्रकाशनहरू बीचमा 11 वर्ष पार गरेको छ भन्ने तथ्यलाई बताउँछन्। GTR एक विशेष मामला रूपमा विशेष समावेश छ। त्यसैले, न्यूटन व्यवस्था पनि भाग हो। तर, सामान्य सापेक्षता टाढा यसको predecessors परे जान्छ। उदाहरणका लागि, यो एक नयाँ गुरुत्वाकर्षण व्याख्या गरिएको छ।

चौथो आयाम

चार-आयामी संसारमा धन्यवाद GRT बन्ने छ: समय तीन स्थानिक आयाम थपियो। ती सबै त्यसैले, यो दुई वस्तुहरु बीच तीन आयोमी संसारमा अवस्थित यस स्थानिक दूरी बारेमा कुरा गर्न आवश्यक छ, सँगसँगै छन्। यसलाई अब प्रत्येक अन्य देखि दुवै स्थानिक र अस्थायी दूरी तिनीहरूलाई एकजुट, विभिन्न घटनाहरू बीच spatio-अस्थायी अन्तरालहरू मा जान्छ। अर्को शब्दमा, समय र सापेक्षता को सिद्धान्त मा अन्तरिक्ष मा चार-आयामी Continuum रूपमा मानिन्छ। यो ठाउँ-समय रूपमा परिभाषित गर्न सकिन्छ। ती देख्ने प्रत्येक अन्य सापेक्षित सार्दै हुनुहुन्छ जो, यस Continuum भने अर्को द्वारा preceded दुवै थिए तिनीहरूलाई एउटा पनि कुनै पनि दुई घटनाहरूको बारेमा, फरक राय हुनेछ, वा। तर, causal सम्बन्ध उल्लङ्घन छैन। अर्को शब्दमा, दुई घटनाहरू फरक दृश्यहरु र एकै समयमा उत्पन्न जहाँ एक समन्वय सिस्टम यस्तो अस्तित्व, पनि एक जीआर अनुमति छैन।

सामान्य सापेक्षता र सार्वभौमिक गुरुत्वकार्षण को व्यवस्था

न्यूटन द्वारा पत्ता सार्वभौमिक गुरुत्वकार्षण को व्यवस्था अनुसार, आपसी आकर्षण को शक्ति कुनै पनि दुई शरीर बीच ब्रह्माण्डको अवस्थित छ। बीच आकर्षण को सेना हो यो स्थिति बाट पृथ्वी, सूर्य आसपास घूमती छ। तैपनि, सापेक्षता को सामान्य सिद्धान्त यो घटना गर्न अन्य पक्ष मा नजर बनाउँछ। गुरुत्वाकर्षण, यो सिद्धान्त अनुसार - अन्तरिक्ष-समय, जनसंचार को प्रभाव अन्तर्गत अवलोकन जो "झुकाव" (विरूपण) को एक परिणाम। शरीर भारी (हाम्रो उदाहरणमा, सूर्य) छ, थप स्पेस-समय उहाँको अधीनमा "फ्लेक्स"। तदनुसार आफ्नो गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र हो त्यसैले बलियो।

राम्रो सापेक्षता को सिद्धान्त को सार बुझ्न क्रम मा, तुलना विचार गर्नुहोस्। देशमा, सामान्य सापेक्षता अनुसार, सूर्य वरिपरि, को कोन को ज्वालामुखीको मुख वरिपरि रोल छ कि, "जबरजस्ती" स्पेस-समय सूर्य को फलस्वरूप गठन अलि बल जस्तै घूमती छ। र हामी लिन प्रयोग भन्ने तथ्यलाई गुरुत्वाकर्षण को शक्ति वास्तवमा शक्ति द्वारा झुकाव को बाहिरी न्यूटन को अर्थमा प्रकटीकरण, र छ। GRT मा प्रस्तावित भन्दा गुरुत्वाकर्षण को घटना को राम्रो व्याख्या, मिति गर्न फेला परेन।

परीक्षण सामान्य सापेक्षता लागि विधिहरू

को GRT यो लगभग सार्वभौमिक गुरुत्वकार्षण को व्यवस्था पालन प्रयोगशाला मा परिणाम देखि, जाँच गर्न सजिलो छैन भनेर याद गर्नुहोस्। तथापि, वैज्ञानिकहरूले अझै पनि महत्त्वपूर्ण प्रयोग को एक नम्बर थियो। आफ्नो परिणाम आइनस्टाइनका सिद्धान्त पुष्टि सुझाव। GRT पनि ठाउँ अवलोकन विभिन्न घटना व्याख्या गर्न मद्दत गर्छ। यो, उदाहरणका लागि, सानो पारा यसको स्थिर कक्षा विचलनको। न्यूटोनियन शास्त्रीय मेकानिक्स को दृश्य को बिन्दु तिनीहरूलाई व्याख्या गर्न सक्दैन। यो सूर्य नजिकै बित्दै रूपमा टाढा तारा देखि विद्युत विकिरण झुकेको छ किन यो पनि हो।

सामान्य सापेक्षता द्वारा भविष्यवाणी परिणाम, वास्तवमा, त्यहाँ superstrong गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रहरू हुँदा मात्र न्यूटन को व्यवस्था (आफ्नो पोर्ट्रेट माथि प्रस्तुत छ) दिन ती देखि पर्याप्त भिन्न। त्यसैले, सामान्य सापेक्षता को प्रमाणिकरण, किनभने तिनीहरूलाई सम्बन्ध हाम्रो बानी प्रतिनिधित्व inapplicable वस्तुहरु को विशाल जन, वा कालो प्वाल को या त धेरै सटीक माप आवश्यक पूरा गर्नको लागि। त्यसैले, यो सिद्धान्त परीक्षण गर्न प्रयोगात्मक विधिहरू विकास आधुनिक प्रयोगात्मक भौतिक को मुख्य कार्यहरू मध्ये एक हो।

टाढा विज्ञान थुप्रै वैज्ञानिकहरू को मन, र मान्छे सापेक्षता को आइनस्टाइनका सिद्धान्त द्वारा सिर्जना लाग्छ। यो के हो, हामी छोटकरीमा बताउनुभयो। यो सिद्धान्त संसारको बारेमा हाम्रो परिचित विचारहरू उत्तेजित गर्दछ, त्यसैले यसलाई मा ब्याज अहिलेसम्म निभाउँछ गरिएको छैन।