Comment comprendre la théorie de la relativité

Comme vous le savez, tout l'univers matériel a trois dimensions: de haut en bas, à gauche et à droite, en arrière. La quatrième dimension - le temps. Ensemble, ils constituent le continuum espace-temps. Mais le hic est que nos notions d'espace et le temps dépend directement de la vitesse à laquelle nous allons.

Il est la relation entre le temps, l'espace et un objet en mouvement décrit la théorie de la relativité restreinte (SRT) développée par Albert Einstein en 1905. Plus tard, sur sa base le grand physicien et une théorie de la relativité générale (GR), qui, en plus du temps et de l'espace, et prend en compte d'autres facteurs tels que la gravité. Là-dessus, nous ne parlerons pas - il faudrait un traité séparé. Donc, nous procédons à l'étude de la théorie de la relativité restreinte!

Les grands principes de la théorie de la relativité

La première chose à comprendre pour le développement de la théorie de la relativité: le mouvement relatif.

Cela signifie que la présence ou l'absence de mouvement est toujours définie par rapport à d'autres objets. Le mouvement et sa vitesse dépend de l'observateur (celui qui regarde l'objet) et le cadre de référence (celui où il semble).

Imaginez qu'un passager voyageant à bord du train et la lecture d'un livre. Pour lui, le livre toujours aussi immobile et sièges sur le train et les autres passagers (s'ils sont assis dans leurs sièges et ne pas faire leur chemin à la voiture-restaurant, bien sûr). La vitesse de tous les objets fixes dans le train, du point de vue de notre propre, sera passager zéro lecteur.

A cette époque, la plate-forme si l'autre personne, qui siffla le train de voler. Pour lui, et le passager avec un livre et se déplace avec la vitesse du train de siège - dire, à 200 km / h. Mais les passagers sur le chemin de la voiture à manger, située dans la tête du convoi se déplace encore plus vite: leur vitesse se développera avec la vitesse du train.

Tel est le cas avec une addition des vitesses, mais il y a une exception: la vitesse de la lumière. La lumière du projecteur sur le nez de notre train se déplace toujours à la même vitesse - 300 000 km / s.

Ici, nous nous approchons des principes de base sur lesquels la théorie de la relativité:

• Le principe de la relativité: Pour les corps qui se déplacent par rapport à l'autre à une vitesse constante ou palettes (passagers et son livre), les processus physiques sont les mêmes.
• Le principe de la constance de la vitesse de la lumière: La vitesse de la lumière est constante pour tous les observateurs indépendamment de leur vitesse par rapport à la source lumineuse. Autrement dit, la lumière de la lampe sur le nez du train ou la lumière du projecteur sur l'engin spatial ont la même vitesse.

La lumière se déplace si vite que sa propagation semble instantanée. Mais il semble très différentes distances dans l'espace. Par exemple, la distance du soleil à la terre constituant 150 millions de kilomètres, la lumière passe à environ 8 minutes. Cela signifie que si le soleil jamais éteintNous verrons en seulement 8 minutes.

Les conséquences de la théorie de la relativité

Ce qui suit des principes ci-dessus et la façon dont ils sont liés avec le temps et l'espace? La théorie de la relativité a trois conséquences principales: Étend l'espace, les contrats à temps, masse augmente. Nous comprendrons avec chaque commande.

temps est comprimé

Einstein a été le premier à se rendre compte que temps Il n'est pas absolue et dépend du cadre de référence dans lequel nous l'observons. Terre et des galaxies lointaines à l'autre extrémité de l'univers sont dans des endroits différents, non seulement l'espace, mais le temps.

des objets en mouvement relativement le temps passe plus lentement. Ce fait a été vérifiéAutour du monde horloges atomiques: gains de temps relativiste prédites en utilisant deux horloges atomiques identiques: un dispositif de gauche sur la Terre, et l'autre envoyé à l'avion supersonique autour de la planète. Lors de la plantation, il a été noté que l'horloge qui a volé pendant quelques millièmes de seconde derrière l'horloge au repos.

Plus la vitesse de l'objet devient la vitesse de la lumière, le temps plus lent flux pour lui. En théorie, si un astronaute sera un voyage sur un vaisseau spatial à proximité de la vitesse à la vitesse de la lumière, il prendra l'avenir. Pour cela prendra quelques semaines, et dans le monde - depuis des décennies. Ceci est la relativité du temps.

psy espace

Une autre conséquence surprenante de la relativité: quand on voit un objet en mouvement, nous pouvons observer qu'il devient plus court avec une vitesse croissante. Du point de vue d'un observateur à l'approche de la vitesse de la lumière de l'objet devient plus courte et plus courte dans la direction de déplacement et perpendiculairement à elle reste dans ses anciennes dimensions.

plante de nous supposons astronaute dans un vaisseau spatial qui peut se déplacer à la vitesse de la lumière, et se rendre dans un observatoire confortable observer son voyage. Comme vous l'approche de la vitesse de la lumière avec le navire commence à être quelque chose d'étrange. Nous notons qu'il est de plus en plus court. Mais les changements se produisent que par rapport à la direction de Voyage, la largeur du véhicule reste constante. Atteindre la vitesse de la lumière, il deviendra pratiquement impossible à distinguer de longueur.

Probablement, notre astronaute est pas beaucoup de plaisir? Ne vous inquiétez pas pour lui l'astronaute ne sera pas le changement. Il est juste rushes joie vers les étendues d'espace et ne remarque rien. L'espace est uniquement comprimé par rapport à l'observateur.

augmentation de la masse

Une autre conséquence remarquable de la relativité est le fait que, lorsque la vitesse de l'objet, sa masse augmente également.

Masse et l'énergie sont inextricablement liés. Elle est exprimée dans la célèbre équation d'Einstein E = mc². Cette formule montre que l'énergie du corps est proportionnelle à sa masse. Lors du transfert d'énergie à l'organisme (par exemple, son accélération) et le poids accru. Il se trouve que certains de l'énergie va augmenter la vitesse, et l'autre partie augmente le poids.

Rappelez-vous nos astronautes qui approche de la vitesse de la lumière dans son navire. L'observation de la Terre, nous voyons que la vitesse du véhicule devient plus difficile à accélérer, il y a de plus est nécessaire plus d'énergie pour le pousser. Il arrive un moment où le navire atteint un poids qu'aucune puissance dans l'univers ne peut se déplacer plus. Voilà pourquoi, dans la pratique, Voyage dans le temps n'est pas encore possible.

brièvement

Ainsi, l'approche de la vitesse de la lumière étant étendue, l'espace se rétrécit. Mais tout cela ne se produit que dans les yeux de l'observateur, qui voit le mouvement de l'objet par rapport à lui-même. Pour les astronautes du vaisseau spatial n'a pas changé (sauf pour augmenter la masse). Mais alors que les deux vues sont vraies. Par conséquent, la théorie de la relativité, et prend son nom.

Pas encore très clair? Il est pas surprenant, car Einstein lui-même a 10 ans pour former les principes de base de la théorie de la relativité. Il y a un livre qui vous aidera à mettre à nouveau ces principes à l'esprit et tout expliquer littéralement sur vos orteils, avec des images vives et les horaires disponibles. « La théorie de la relativité restreinte » maison d'édition éditoriale « Avanta » AST adressé aux étudiants des classes moyennes, mais intéressera à tout adulte qui souhaite pénétrer les mystères de notre univers. Après ce qui semble des miracles, en fait, une réalité!

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