Aus Sicht der Allgemeinen Relativitätstheorie. Hatte Einstein also recht? Test der Relativitätstheorie

Nur die Faulen wissen nichts von den Lehren Albert Einsteins, die von der Relativität von allem zeugen, was in dieser sterblichen Welt geschieht. Seit fast hundert Jahren gibt es nicht nur in der Welt der Wissenschaft, sondern auch in der Welt der praktizierenden Physiker Streitigkeiten. Einsteins Relativitätstheorie beschrieben in einfachen Worten Es ist leicht zugänglich und für Uneingeweihte kein Geheimnis.

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Ein paar allgemeine Fragen

In Anbetracht der Besonderheiten der theoretischen Lehren des großen Albert können seine Postulate von verschiedenen Strömungen theoretischer Physiker, relativ hohen wissenschaftlichen Schulen sowie Anhängern der irrationalen Strömung der physikalisch-mathematischen Schule mehrdeutig beurteilt werden.

Bereits zu Beginn des letzten Jahrhunderts, als das wissenschaftliche Denken einen Aufschwung erlebte und vor dem Hintergrund gesellschaftlicher Veränderungen bestimmte wissenschaftliche Bewegungen entstanden, tauchte die Relativitätstheorie von allem auf, in der ein Mensch lebt. Egal wie unsere Zeitgenossen diese Situation beurteilen, jeder echte Welt wirklich nicht statisch, spezielle Theorie Einsteins Relativitätstheorie:

• Die Zeiten ändern sich, die Ansichten und die geistige Meinung der Gesellschaft zu bestimmten gesellschaftlichen Problemen ändern sich;
• Soziale Grundlagen und Weltanschauung zur Wahrscheinlichkeitslehre in verschiedenen Regierungssystemen und darunter spezielle Bedingungen Die Entwicklung der Gesellschaft veränderte sich im Laufe der Zeit und unter dem Einfluss anderer objektiver Mechanismen.
• Wie wurden die Ansichten der Gesellschaft zu Problemen geprägt? gesellschaftliche Entwicklung, die gleiche Einstellung und Meinung dazu Einsteins Theorien über die Zeit.

Wichtig! Einsteins Gravitationstheorie war die Grundlage für systematische Auseinandersetzungen zwischen den angesehensten Wissenschaftlern, sowohl zu Beginn seiner Entwicklung als auch während seiner Fertigstellung. Es wurde darüber gesprochen, es gab zahlreiche Debatten, es wurde zum Gesprächsthema in den höchsten Salons verschiedener Länder.

Wissenschaftler diskutierten darüber, es war Gegenstand von Gesprächen. Es gab sogar die Hypothese, dass die Lehre nur für drei Personen aus der wissenschaftlichen Welt verständlich war. Als die Zeit gekommen war, begannen die Priester der geheimnisvollsten aller Wissenschaften – der euklidischen Mathematik –, die Postulate zu erklären. Dann wurde versucht, sein digitales Modell zu erstellen und die gleichen mathematisch verifizierten Konsequenzen seiner Wirkung auf den Weltraum zu ermitteln. Der Autor der Hypothese gab zu, dass es sehr schwierig wurde, selbst das zu verstehen, was er geschaffen hatte. Also, was bedeutet Allgemeine Relativitätstheorie, Was erforscht und welche praktische Anwendung hat es in der modernen Welt gefunden?

Geschichte und Wurzeln der Theorie

Heute werden die Leistungen des großen Einstein in den allermeisten Fällen kurz als völlige Negierung dessen beschrieben, was ursprünglich eine unerschütterliche Konstante war. Es war diese Entdeckung, die es ermöglichte, das zu widerlegen, was allen Schulkindern als physikalisches Binomial bekannt ist.

Die Mehrheit der Weltbevölkerung hat auf die eine oder andere Weise sorgfältig und nachdenklich oder oberflächlich, wenn auch nur einmal, die Seiten des großen Buches – der Bibel – aufgeschlagen.

Darin können Sie nachlesen, was zu einer wahren Bestätigung wurde die Essenz der Lehre- woran ein junger amerikanischer Wissenschaftler zu Beginn des letzten Jahrhunderts arbeitete. Tatsachen der Levitation und andere ziemlich häufige Dinge in der Geschichte des Alten Testaments wurden in der Neuzeit einst zu Wundern. Äther ist ein Raum, in dem ein Mensch ein völlig anderes Leben führte. Die Besonderheiten des Lebens in der Luft wurden von vielen Weltstars auf dem Gebiet der Naturwissenschaften untersucht. UND Einsteins Gravitationstheorie bestätigte, dass das, was in beschrieben ist altes Buch- es stimmt.

Die Arbeit von Hendrik Lorentz und Henri Poincaré ermöglichte es, bestimmte Eigenschaften des Äthers experimentell zu entdecken. Dies ist zunächst einmal die Arbeit an der Erstellung mathematischer Modelle der Welt. Grundlage war die praktische Bestätigung, dass sich materielle Teilchen bei Bewegung im ätherischen Raum relativ zur Bewegungsrichtung zusammenziehen.

Die Arbeiten dieser großen Wissenschaftler ermöglichten es, die Grundlage für die Hauptpostulate der Lehre zu schaffen. genau dieser Fakt liefert ständigen Stoff für die Behauptung, dass die Werke des Nobelpreisträgers und Alberts relativistische Theorie waren und bleiben Plagiate. Viele Wissenschaftler behaupten heute, dass viele Postulate schon viel früher akzeptiert wurden, zum Beispiel:

• Das Konzept der bedingten Gleichzeitigkeit von Ereignissen;
• Prinzipien der konstanten Binomialhypothese und Kriterien für die Lichtgeschwindigkeit.

Was tun? die Relativitätstheorie verstehen? Der Punkt liegt in der Vergangenheit. In den Werken von Poincaré wurde die Hypothese aufgestellt, dass hohe Geschwindigkeiten in den Gesetzen der Mechanik überdacht werden müssen. Dank der Aussagen des französischen Physikers erfuhr die wissenschaftliche Welt, wie relative Bewegung in der Projektion zur Theorie des ätherischen Raums ist.

In der statischen Wissenschaft wurde eine große Menge physikalischer Prozesse für verschiedene materielle Objekte berücksichtigt, die sich mit bewegen. Die Postulate des allgemeinen Konzepts beschreiben die Prozesse, die bei der Beschleunigung von Objekten ablaufen, erklären die Existenz von Gravitonteilchen und die Schwerkraft selbst. Das Wesen der Relativitätstheorie bei der Erklärung jener Tatsachen, die für Wissenschaftler bisher Unsinn waren. Wenn es notwendig ist, die Merkmale der Bewegung und die Gesetze der Mechanik, die Beziehungen zwischen Raum und Zeitkontinuum unter Bedingungen der Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit zu beschreiben, sollten ausschließlich die Postulate der Relativitätslehre angewendet werden.

Über die Theorie kurz und klar

Warum unterscheidet sich die Lehre des großen Albert so sehr von der Lehre der Physiker vor ihm? Früher war die Physik eine eher statische Wissenschaft, die die Prinzipien der Entwicklung aller Prozesse in der Natur im Bereich des Systems „Hier, Heute und Jetzt“ betrachtete. Einstein ermöglichte es, alles, was um ihn herum geschah, nicht nur im dreidimensionalen Raum, sondern auch in Bezug auf verschiedene Objekte und Zeitpunkte zu sehen.

Aufmerksamkeit! Im Jahr 1905 als Einstein seine Relativitätstheorie veröffentlichte Dadurch war es möglich, die Bewegung zwischen verschiedenen Trägheitsberechnungssystemen auf verständliche Weise zu erklären und zu interpretieren.

Seine Hauptbestimmungen sind das Verhältnis der konstanten Geschwindigkeiten zweier Objekte, die sich relativ zueinander bewegen, anstelle eines der Objekte, das als einer der absoluten Referenzfaktoren angesehen werden kann.

Merkmal der Lehre ist, dass es in Bezug auf einen Ausnahmefall betrachtet werden kann. Hauptfaktoren:

1. Geradlinigkeit der Bewegungsrichtung;
2. Gleichmäßigkeit der Bewegung eines materiellen Körpers.

Bei Richtungsänderungen oder anderen einfachen Parametern, wenn ein materieller Körper beschleunigen oder sich zur Seite drehen kann, gelten die Gesetze der statischen Relativitätslehre nicht. In diesem Fall treten die allgemeinen Relativitätsgesetze in Kraft, die die Bewegung materieller Körper in einer allgemeinen Situation erklären können. Damit fand Einstein eine Erklärung für alle Prinzipien der Interaktion physischer Körper untereinander im Raum.

Prinzipien der Relativität

Grundsätze des Unterrichts

Die Relativitätsaussage ist seit hundert Jahren schwersten Konsequenzen ausgesetzt. lebhafte Diskussionen. Die meisten Wissenschaftler denken darüber nach Verschiedene Optionen Anwendung von Postulaten als Anwendung zweier Prinzipien der Physik. Und dieser Weg ist in der angewandten Physik am beliebtesten. Grundpostulate Relativitätstheorie, interessante Fakten , die heute unwiderlegbare Bestätigung gefunden haben:

• Das Relativitätsprinzip. Wahrung der Beziehung der Körper nach allen Gesetzen der Physik. Akzeptieren Sie sie als Trägheitsbezugssysteme, die sich relativ zueinander mit konstanter Geschwindigkeit bewegen.
• Postulieren Sie über die Lichtgeschwindigkeit. Es bleibt in allen Situationen eine unveränderliche Konstante, unabhängig von Geschwindigkeit und Verhältnis zu Lichtquellen.

Trotz der Widersprüche zwischen der neuen Lehre und den Grundpostulaten einer der exaktesten Wissenschaften, die auf konstanten statischen Indikatoren basieren, zog die neue Hypothese eine neue Sichtweise auf sich die Umwelt. Der Erfolg des Wissenschaftlers war gesichert, was durch die Verleihung des Nobelpreises auf dem Gebiet der exakten Wissenschaften an ihn bestätigt wurde.

Was hat diese erstaunliche Popularität verursacht? wie Einstein seine Relativitätstheorie entdeckte? Taktik eines jungen Wissenschaftlers.

1. Bisher haben weltberühmte Wissenschaftler eine These aufgestellt und erst dann eine Reihe praktischer Studien durchgeführt. Wenn zu einem bestimmten Zeitpunkt Daten erhoben wurden, die nicht dem Gesamtkonzept entsprachen, wurden diese als fehlerhaft erkannt und begründet.
2. Das junge Genie wandte radikal andere Taktiken an, führte praktische Experimente durch, sie waren seriell. Die erzielten Ergebnisse wurden in eine kohärente Theorie integriert, obwohl sie möglicherweise irgendwie nicht in die konzeptionelle Reihe passten. Und keine „Fehler“ oder „Ungenauigkeiten“, alle Momente Relativitätshypothesen, Beispiele und die Ergebnisse der Beobachtungen passen eindeutig in die revolutionäre theoretische Lehre.
3. Der zukünftige Nobelpreisträger bestritt die Notwendigkeit, den mysteriösen Äther zu untersuchen, in dem sich Lichtwellen ausbreiten. Der Glaube, dass der Äther existiert, hat zu einer Reihe erheblicher Missverständnisse geführt. Das Hauptpostulat ist eine Änderung der Geschwindigkeit des Lichtstrahls relativ zum Beobachter, der den Prozess im ätherischen Medium beobachtet.

Relativität für Dummies

Relativität ist die einfachste Erklärung

Abschluss

Die wichtigste Errungenschaft des Wissenschaftlers ist der Beweis der Harmonie und Einheit solcher Größen wie Raum und Zeit. Die grundlegende Natur der Verbindung zwischen diesen beiden Kontinuen innerhalb der drei Dimensionen, kombiniert mit der Zeitdimension, hat es ermöglicht, viele Geheimnisse der Natur zu verstehen materielle Welt. Dank an Einsteins Gravitationstheorie Das Studium der Tiefen und anderer Errungenschaften der modernen Wissenschaft wurde zugänglich, weil die Möglichkeiten der Lehre bis heute nicht vollständig genutzt wurden.

Großes offenes Geheimnis

Alexander Grishaev, Fragment aus dem Artikel „ Verschüttungen und Dochte von universeller Schwerkraft»

„Die Briten reinigen ihre Waffen nicht mit Ziegeln: Sie sollen unsere auch nicht reinigen, sonst, Gott bewahre den Krieg, sind sie nicht zum Schießen geeignet …“ – N. Leskov.

8 Parabolspiegel des Empfangs- und Sendeantennenkomplexes ADU-1000 sind Teil des Pluto-Empfangskomplexes des Center for Deep Space Communications...

Ging in den Anfangsjahren der Weltraumforschung leider verloren ganze Zeile Sowjetische und amerikanische interplanetare Stationen. Selbst wenn der Start ohne Ausfälle verlief, wie Experten sagen, „im Normalmodus“, funktionierten alle Systeme normal, alle vorab bereitgestellten Orbitanpassungen verliefen normal, die Kommunikation mit den Geräten wurde unerwartet unterbrochen.

Es kam so weit, dass im nächsten für den Start günstigen „Fenster“ nacheinander identische Geräte mit demselben Programm stapelweise gestartet wurden – in der Hoffnung, dass zumindest eines davon erfolgreich abgeschlossen werden könnte. Aber wo ist es! Es gab einen bestimmten Grund, der die Verbindung bei der Annäherung an die Planeten abbrach, was keine Zugeständnisse machte.

Darüber wurde natürlich Stillschweigen bewahrt. Der dummen Öffentlichkeit wurde mitgeteilt, dass die Station in einer Entfernung von, sagen wir, 120.000 Kilometern vom Planeten entfernt sei. Der Ton dieser Nachrichten war so fröhlich, dass man denken musste: „Die Jungs schießen!“ Einhundertzwanzigtausend sind nicht schlecht. Ich hätte es mit dreihunderttausend schaffen können! Sie geben neue, genauere Starts!“ Niemand hatte eine Ahnung von der Intensität des Dramas – dass die Experten etwas vorhatten habe es nicht ganz verstanden.

Am Ende haben wir beschlossen, es auszuprobieren. Das zur Kommunikation verwendete Signal wird bekanntlich seit langem in Form von Wellen dargestellt – Radiowellen. Der einfachste Weg, sich diese Wellen vorzustellen, ist der „Dominoeffekt“. Das Kommunikationssignal breitet sich im Raum aus wie eine Welle fallender Dominosteine.

Die Geschwindigkeit der Wellenausbreitung hängt von der Geschwindigkeit ab, mit der jeder einzelne Dominostein fällt, und da alle Dominosteine ​​gleich sind und in der gleichen Zeit fallen, ist die Geschwindigkeit der Welle ein konstanter Wert. Den Abstand zwischen den Dominosteinen nennen Physiker "Wellenlänge".

Beispiel einer Welle – „Dominoeffekt“

Nehmen wir nun an, dass wir es haben göttlicher Körper(nennen wir es Venus), auf diesem Bild mit einem roten Gekritzel markiert. Nehmen wir an, wenn wir den ersten Dominostein schieben, dann fällt jeder nachfolgende Dominostein in einer Sekunde auf den nächsten. Wenn genau 100 Dominosteine ​​von uns zur Venus gelegt werden, wird die Welle sie erreichen, nachdem alle 100 Dominosteine ​​nacheinander fallen und jeweils eine Sekunde brauchen. Insgesamt wird die Welle von uns in 100 Sekunden die Venus erreichen.

Dies ist der Fall, wenn die Venus stillsteht. Was ist, wenn die Venus nicht stillsteht? Nehmen wir an, während 100 Dominosteine ​​fallen, schafft es unsere Venus, bis zu einer Distanz „wegzukriechen“, die dem Abstand zwischen mehreren Dominosteinen (mehreren Wellenlängen) entspricht. Was passiert dann?

Akademiker entschieden, was passiert, wenn die Welle die Venus einholt, und zwar nach dem gleichen Gesetz, das Schulkinder anwenden Junior-Klassen bei Problemen wie: „Vom Punkt A Der Zug fährt mit hoher Geschwindigkeit ab A km/Stunde und vom Punkt B Gleichzeitig verlässt ein Fußgänger mit hoher Geschwindigkeit den Raum B Wie lange wird es in derselben Richtung dauern, bis der Zug den Fußgänger einholt?“

Als die Wissenschaftler erkannten, dass sie ein so einfaches Problem für jüngere Schulkinder lösen mussten, begann sich die Lage zu verbessern. Ohne diesen Einfallsreichtum hätten wir die herausragenden Errungenschaften der interplanetaren Raumfahrt nicht gesehen.

Und was ist hier so schlau, dass der unerfahrene Ahnungslose in den Wissenschaften seine Hände hochwerfen wird?! Und im Gegenteil, Znayka, erfahren in den Wissenschaften, wird schreien: Hütet euch, haltet den Schurken auf, das ist Pseudowissenschaft! Nach echter, richtiger Wissenschaft müsste dieses Problem völlig anders gelöst werden! Schließlich haben wir es nicht mit irgendwelchen langsamen Fuchs-Pedisten-Schiffen zu tun, sondern mit einem Signal, das mit Lichtgeschwindigkeit der Venus nachjagt und das, egal wie schnell Sie oder Venus laufen, Sie immer noch mit der Geschwindigkeit von einholt Licht! Wenn Sie außerdem auf ihn zustürmen, werden Sie ihn nicht schneller treffen!

Prinzipien der Relativität

„Es ist so“, wird Dunno ausrufen, „aus dem Punkt heraus stellt sich heraus, dass.“ B zu mir, der sich gerade im Raumschiff befindet A Sie werden Ihnen mitteilen, dass sie an Bord eine gefährliche Epidemie haben, gegen die ich ein Heilmittel habe; es hat für mich keinen Sinn, mich umzudrehen, um sie zu treffen, weil... Wir werden uns immer noch nicht früher treffen, wenn sich das zu mir geschickte Raumschiff mit Lichtgeschwindigkeit bewegt? Und das bedeutet, dass ich guten Gewissens meinen Weg zur Sache fortsetzen kann C eine Ladung Windeln für die Affen liefern, die nächsten Monat geboren werden sollen?

„Genau“, wird Ihnen Znayka antworten, „wenn Sie mit dem Fahrrad unterwegs wären, müssten Sie so fahren, wie der gepunktete Pfeil zeigt – auf das Auto zu, das zu Ihnen fährt.“ Wenn sich jedoch ein Fahrzeug mit Lichtgeschwindigkeit auf Sie zubewegt, spielt es keine Rolle, ob Sie sich darauf zubewegen oder sich von ihm entfernen oder an Ort und Stelle bleiben - Die Besprechungszeit kann nicht geändert werden.

„Wie ist es möglich“, kehrt Dunno zu unseren Dominosteinen zurück, „werden die Dominosteine ​​schneller fallen?“ Es hilft nichts – es wird nur ein Problem sein, wenn Achilles eine Schildkröte einholt. Egal wie schnell Achilles rennt, er wird immer noch einige Zeit brauchen, um die zusätzliche Distanz zurückzulegen, die die Schildkröte zurückgelegt hat.

Nein, hier ist alles kühler – wenn dich ein Lichtstrahl einholt, dann dehnst du durch deine Bewegung den Raum aus. Legen Sie die gleichen Dominosteine ​​auf ein Gummiband und ziehen Sie daran – das rote Kreuz darauf bewegt sich, aber auch die Dominosteine ​​bewegen sich, der Abstand zwischen den Dominosteinen vergrößert sich, d.h. Die Wellenlänge nimmt zu und somit befindet sich immer die gleiche Anzahl Dominosteine ​​zwischen Ihnen und dem Startpunkt der Welle. Wow!

Ich war es, der im Volksmund die Grundlagen von Einsteins Werk skizzierte Relativitätstheorien, die einzig richtige, wissenschaftliche Theorie, das zur Berechnung des Durchgangs eines Unterlichtsignals hätte verwendet werden sollen, auch bei der Berechnung von Kommunikationsmodi mit interplanetaren Sonden.

Lassen Sie uns einen Punkt präzisieren: in relativistischen Theorien (und es gibt zwei davon: EINHUNDERT– Spezielle Relativitätstheorie und GTO(Allgemeine Relativitätstheorie) ist die Lichtgeschwindigkeit absolut und kann in keiner Weise überschritten werden. Und ein nützlicher Begriff für den Effekt der Vergrößerung des Abstands zwischen den Fingerknöcheln heißt „ Doppler-Effekt» – der Effekt einer Vergrößerung der Wellenlänge, wenn die Welle einem sich bewegenden Objekt folgt, und der Effekt einer Verkürzung der Wellenlänge, wenn sich das Objekt auf die Welle zubewegt.

So glaubten die Akademiker nach der einzig richtigen Theorie, dass nur noch die Sonden für die Milch übrig blieben. Inzwischen, in den 60er Jahren des 20. Jahrhunderts, produzierten mehrere Länder Venusradar. Mit der Radarerkennung der Venus kann dieses Postulat der relativistischen Geschwindigkeitsaddition verifiziert werden.

amerikanisch B. J. Wallace 1969 analysierte er in dem Artikel „Radar-Verifizierung der relativen Lichtgeschwindigkeit im Weltraum“ acht 1961 veröffentlichte Radarbeobachtungen der Venus. Die Analyse überzeugte ihn davon, dass die Geschwindigkeit des Funkstrahls ( im Widerspruch zur Relativitätstheorie) wird algebraisch zur Rotationsgeschwindigkeit der Erde addiert. Anschließend hatte er Probleme, Materialien zu diesem Thema zu veröffentlichen.

Lassen Sie uns die Artikel auflisten, die den genannten Experimenten gewidmet sind:

1. V.A. Kotelnikov et al. „Radarinstallation, die 1961 im Radar der Venus verwendet wurde.“ Radiotechnik und Elektronik, 7, 11 (1962) 1851.

2. V.A. Kotelnikov et al. „Radarergebnisse der Venus im Jahr 1961“ Ebenda, Seite 1860.

3. V.A. Morozov, Z.G. Trunova „Schwachsignalanalysator, der 1961 im Radar der Venus verwendet wurde.“ Ebenda, Seite 1880.

Schlussfolgerungen, die im dritten Artikel formuliert wurden, sind selbst für Dunno verständlich, der die hier eingangs dargelegte Theorie der fallenden Dominosteine ​​verstanden hat.

Im letzten Artikel gab es in dem Teil, in dem sie die Bedingungen für die Erkennung eines von der Venus reflektierten Signals beschrieben, den folgenden Satz: „ Unter dem schmalbandigen Anteil versteht man den Anteil des Echosignals, der der Reflexion an einem stationären Punktreflektor entspricht...»

Hier ist die „Schmalbandkomponente“ die erkannte Komponente des von der Venus zurückkehrenden Signals, und sie wird erkannt, wenn Venus berücksichtigt wird ... bewegungslos! Diese. Das haben die Jungs nicht direkt geschrieben Doppler-Effekt wird nicht erkannt Stattdessen schrieben sie, dass das Signal vom Empfänger nur dann erkannt wird, wenn die Bewegung der Venus in die gleiche Richtung wie das Signal nicht berücksichtigt wird, d. h. Wenn der Doppler-Effekt nach irgendeiner Theorie Null ist, aber da sich die Venus bewegte, dann fand der Effekt der Wellenverlängerung nicht statt, der von der Relativitätstheorie vorgeschrieben wurde.

Zum großen Kummer der Relativitätstheorie dehnte die Venus den Raum nicht aus, und die „Dominosteine“ waren zum Zeitpunkt des Eintreffens des Signals auf der Venus viel stärker gestapelt als zum Zeitpunkt seines Starts von der Erde. Venus gelang es, wie die Schildkröte von Achilles, mit Lichtgeschwindigkeit von den Stufen der Wellen wegzukriechen und sie einzuholen.

Offensichtlich haben amerikanische Forscher dasselbe getan, wie der oben erwähnte Fall mit belegt Wallace, der keinen Artikel über die Interpretation der beim Scannen der Venus gewonnenen Ergebnisse veröffentlichen durfte. Die Kommissionen zur Bekämpfung der Pseudowissenschaft funktionierten also nicht nur in der totalitären Sowjetunion regelmäßig.

Übrigens sollte die Verlängerung der Wellen, wie wir herausgefunden haben, theoretisch die Entfernung des Weltraumobjekts vom Beobachter anzeigen, und zwar so Rotverschiebung, und genau diese Rotverschiebung, die 1929 von Hubble entdeckt wurde, liegt der kosmogonischen Theorie des Urknalls zugrunde.

Standort der Venus gezeigt Abwesenheit das sehr Offsets, und von nun an, ab dem Moment erfolgreicher Ergebnisse zur Standortbestimmung der Venus, fallen diese Theorie – die Theorie des Urknalls – sowie die Hypothesen von „Schwarzen Löchern“ und anderem relativistischen Unsinn in die Kategorie Science-Fiction. Fiktion, für die sie geben Nobelpreise nicht in der Literatur, sondern in der Physik!!! Wunderbar sind deine Werke, Herr!

P.S. Anlässlich des 100. Jahrestages der SRT und des gleichzeitigen 90. Jahrestages der Allgemeinen Relativitätstheorie wurde festgestellt, dass weder die eine noch die andere Theorie experimentell bestätigt wurde! Anlässlich des Jubiläums wurde das Projekt „Schwerkraftsonde B (GP-B) ” im Wert von 760 Millionen Dollar, was zumindest eine Bestätigung dieser lächerlichen Theorien liefern sollte, aber alles endete in großer Peinlichkeit. Genau darum geht es im nächsten Artikel...

Einsteins OTO: „Und der König ist nackt!“

„Im Juni 2004 beschloss die UN-Generalversammlung, das Jahr 2005 zum Internationalen Jahr der Physik auszurufen. Die Versammlung lud die UNESCO (Organisation der Vereinten Nationen für Erziehung, Wissenschaft und Kultur) ein, in Zusammenarbeit mit Physikgesellschaften und anderen interessierten Gruppen auf der ganzen Welt Aktivitäten zur Feier des Jahres zu organisieren …“– Nachricht aus dem UN-Bulletin

Würde es trotzdem tun! – Nächstes Jahr jährt sich die Spezielle Relativitätstheorie zum 100. Mal ( EINHUNDERT), 90 Jahre – Allgemeine Relativitätstheorie ( GTO) – ein hundertjähriger ununterbrochener Siegeszug der neuen Physik, der die archaische Newtonsche Physik von ihrem Sockel stürzte, so glaubten Beamte der Vereinten Nationen, in Erwartung der Feierlichkeiten und Ehrungen des größten Genies aller Zeiten und Völker sowie seiner Anhänger im nächsten Jahr.

Aber die Anhänger wussten besser als andere, dass sich die „brillanten“ Theorien seit fast hundert Jahren in keiner Weise bewährt hatten: Auf ihrer Grundlage wurden keine Vorhersagen neuer Phänomene gemacht und es wurden keine Erklärungen für bereits entdeckte, aber nicht erklärte Erklärungen abgegeben klassische Newtonsche Physik. Gar nichts, NICHTS!

Die Allgemeine Relativitätstheorie hatte keine einzige experimentelle Bestätigung!

Man wusste nur, dass die Theorie brillant war, aber niemand wusste, worum es ging. Nun ja, sie hat sie regelmäßig mit Versprechungen und Frühstücken gefüttert, für die sie viel Geld ausgegeben hat, und am Ende – Fantasy-RomaneÜber Schwarze Löcher, für die Nobelpreise nicht in der Literatur, sondern in der Physik verliehen wurden, wurden Collider gebaut, einer nach dem anderen, einer größer als der andere, Gravitationsinterferometer vervielfachten sich auf der ganzen Welt, in denen, um Konfuzius zu paraphrasieren, in „dunkel Materie“, suchten sie schwarze Katze, die übrigens nicht da war, und niemand hatte die „dunkle Materie“ selbst gesehen.

Deshalb wurde im April 2004 ein äußerst ehrgeiziges Projekt gestartet, das rund vierzig Jahre lang sorgfältig vorbereitet wurde und für dessen Endphase 760 Millionen Dollar bereitgestellt wurden – „Schwerkraftsonde B (GP-B)“. Schwerkrafttest B sollte genau zum großen Jubiläum in etwa einem Flugjahr nicht mehr und nicht weniger die Einsteinsche Raumzeit im Umfang von 6,6 Bogensekunden auf Präzisionskreiseln (also Kreiseln) winden.

Unmittelbar nach dem Start warteten wir auf die siegreichen Meldungen, ganz im Sinne von „Adjutant Seiner Exzellenz“ – der „Brief“ folgte dem N-ten Kilometer: „Die erste Bogensekunde der Raumzeit wurde erfolgreich gewunden.“ Aber die siegreichen Berichte, für die die Gläubigen am grandiosesten sind Betrug des 20. Jahrhunderts, irgendwie hat nicht alles gepasst.

Und ohne siegreiche Berichte, was zum Teufel ist ein Jubiläum – Scharen von Feinden der fortschrittlichsten Lehre mit griffbereiten Stiften und Taschenrechnern warten nur darauf, auf die große Lehre Einsteins zu spucken. Also haben sie mich im Stich gelassen „Internationales Jahr der Physik“ auf der Bremse - er fuhr leise und unbemerkt vorbei.

Unmittelbar nach Abschluss der Mission, im August des Jubiläumsjahres, gab es keine siegreichen Berichte: Es gab nur die Meldung, dass alles gut liefe, die brillante Theorie wurde bestätigt, aber wir werden die Ergebnisse ein wenig verarbeiten, und zwar in genau einem Jahr wird es eine genaue Antwort geben. Selbst nach ein oder zwei Jahren kam keine Antwort. Am Ende versprachen sie, die Ergebnisse bis März 2010 fertigzustellen.

Und wo ist das Ergebnis?! Nachdem ich im Internet gegoogelt hatte, fand ich diese interessante Notiz im LiveJournal eines Bloggers:

Schwerkraftsonde B (GP-B) – vonSpuren760 Millionen Dollar. $

Die moderne Physik zweifelt also nicht an der GTR, es scheint, warum besteht dann Bedarf an einem Experiment im Wert von 760 Millionen Dollar, das darauf abzielt, die Auswirkungen der GTR zu bestätigen?

Das ist schließlich Unsinn – es ist dasselbe, als würde man beispielsweise fast eine Milliarde ausgeben, um das Gesetz von Archimedes zu bestätigen. Nach den Ergebnissen des Experiments zu urteilen, war dieses Geld jedoch nicht für das Experiment bestimmt. Das Geld wurde für PR ausgegeben.

Das Experiment wurde mit einem am 20. April 2004 gestarteten Satelliten durchgeführt, der mit Geräten zur Messung des Lense-Thirring-Effekts (als direkte Folge der Allgemeinen Relativitätstheorie) ausgestattet war. Satellit Schwerkraftsonde B An Bord befanden sich damals die genauesten Gyroskope der Welt. Der Versuchsaufbau ist auf Wikipedia recht gut beschrieben.

Bereits während der Datenerhebung tauchten Fragen zum Versuchsaufbau und zur Genauigkeit der Geräte auf. Denn trotz des riesigen Budgets wurden Geräte zur Messung ultrafeiner Effekte noch nie im Weltraum getestet. Während der Datenerfassung wurden Vibrationen aufgrund des Siedens von Helium im Dewar-Gefäß festgestellt, es kam zu unerwarteten Stopps der Kreisel mit anschließender Drehung aufgrund von Ausfällen in der Elektronik unter dem Einfluss energiereicher kosmischer Teilchen; Es kam zu Computerausfällen und Verlusten von „Wissenschaftsdaten“-Arrays, und das größte Problem erwies sich als „Polhode“-Effekt.

Konzept „polhode“ Seine Wurzeln reichen bis ins 18. Jahrhundert zurück, als der herausragende Mathematiker und Astronom Leonhard Euler ein Gleichungssystem für die freie Bewegung fester Körper entwickelte. Insbesondere Euler und seine Zeitgenossen (D'Alembert, Lagrange) untersuchten (sehr kleine) Schwankungen bei Messungen des Breitengrads der Erde, die offenbar aufgrund von Schwankungen der Erde relativ zur Rotationsachse (Polarachse) auftraten ...

GP-B-Gyroskope, im Guinness-Buch als die kugelförmigsten Objekte aufgeführt, die jemals von Menschenhand hergestellt wurden. Die Kugel besteht aus Quarzglas und ist mit einem dünnen Film aus supraleitendem Niob beschichtet. Quarzoberflächen werden auf atomarer Ebene poliert.

Nach der Diskussion der axialen Präzession haben Sie das Recht, eine direkte Frage zu stellen: Warum zeigen GP-B-Gyroskope, die im Guinness-Buch als die kugelförmigsten Objekte aufgeführt sind, auch axiale Präzession? Tatsächlich wäre in einem vollständig kugelförmigen und homogenen Körper, in dem alle drei Hauptträgheitsachsen identisch sind, die Polhodenperiode um jede dieser Achsen unendlich groß und praktisch nicht vorhanden.

Allerdings sind GP-B-Rotoren keine „perfekten“ Kugeln. Die Kugelform und die Homogenität des Quarzglassubstrats ermöglichen es, die Trägheitsmomente relativ zu den Achsen auf einen Teil einer Million auszugleichen – dies reicht bereits aus, um die Polhalteperiode des Rotors zu berücksichtigen und die Spur entlang zu fixieren die das Ende der Rotorachse bewegt.

Das alles war zu erwarten. Vor dem Satellitenstart wurde das Verhalten von GP-B-Rotoren simuliert. Dennoch herrschte weiterhin Konsens darüber, dass die Rotoren, da sie nahezu ideal und nahezu gleichmäßig sind, eine sehr kleine Amplitude der Polhode-Spur usw. ergeben lange Zeit dass sich die Polhode-Rotation der Achse während des Experiments nicht wesentlich ändern würde.

Entgegen guten Prognosen ermöglichten GP-B-Rotoren im wirklichen Leben jedoch die Beobachtung einer erheblichen axialen Präzession. Aufgrund der nahezu perfekt sphärischen Geometrie und der homogenen Zusammensetzung der Rotoren gibt es zwei Möglichkeiten:

– interne Energiezersetzung;

– Äußerer Einfluss mit konstanter Frequenz.

Es stellt sich heraus, dass eine Kombination aus beiden funktioniert. Obwohl der Rotor symmetrisch ist, wie die oben beschriebene Erde, ist das Gyroskop immer noch elastisch und ragt am Äquator um etwa 10 nm hervor. Da die Rotationsachse wandert, wandert auch die Konvexität der Körperoberfläche. Aufgrund kleiner Defekte in der Rotorstruktur und lokaler Grenzdefekte zwischen dem Rotorkernmaterial und seiner Niobbeschichtung kann Rotationsenergie intern dissipiert werden. Dadurch ändert sich die Driftbahn, ohne dass sich der Gesamtdrehimpuls ändert (ähnlich wie wenn sich ein rohes Ei dreht).

Wenn die von der Allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagten Auswirkungen tatsächlich eintreten, dann für jedes Jahr Schwerkraftsonde B Im Orbit sollten die Rotationsachsen seiner Gyroskope um 6,6 Bogensekunden bzw. 42 Bogensekunden abweichen

Zwei der Gyros in 11 Monaten aufgrund dieses Effekts um mehrere zehn Grad gedreht, Weil wurden entlang der Achse minimaler Trägheit gedreht.

Das Ergebnis sind Gyroskope, die auf Maß ausgelegt sind Millisekunden Winkelbogen, waren ungeplanten Einwirkungen und Fehlern von bis zu mehreren zehn Grad ausgesetzt! Tatsächlich war es so Misserfolg der Mission Allerdings wurden die Ergebnisse einfach vertuscht. War ursprünglich geplant, die endgültigen Ergebnisse der Mission Ende 2007 bekannt zu geben, wurden sie auf September 2008 und dann vollständig auf März 2010 verschoben.

Wie Francis Everitt fröhlich berichtete: „Aufgrund der Wechselwirkung elektrischer Ladungen, die in Gyroskopen und den Wänden ihrer Kammern „eingefroren“ sind (der Patch-Effekt), und die bisher nicht berücksichtigten Auswirkungen der Ablesewerte, die noch nicht vollständig aus den erhaltenen Daten ausgeschlossen wurden, ist die Genauigkeit der Messungen in diesem Stadium auf 0,1 Bogensekunden begrenzt, was eine Bestätigung mit einer Genauigkeit von besser als 1 % ermöglicht Effekt der geodätischen Präzession (6,606 Bogensekunden pro Jahr), ermöglicht jedoch noch nicht die Isolierung und Überprüfung des Phänomens der Verschiebung des Trägheitsbezugssystems (0,039 Bogensekunden pro Jahr). Es wird intensiv an der Berechnung und Extraktion des Messrauschens gearbeitet …“

Ich meine, wie ich diese Aussage kommentiert habe ZZCW : „Von zehn Grad werden zehn Grad abgezogen und es bleiben Winkelmillisekunden übrig, mit einer Genauigkeit von einem Prozent (und dann wird die angegebene Genauigkeit noch höher sein, weil für einen vollständigen Kommunismus auch der Lense-Thirring-Effekt bestätigt werden müsste) entsprechend.“ Schlüsseleffekt OTO..."

Kein Wunder, dass Die NASA lehnte ab Vergabe weiterer Millionenzuschüsse an Stanford für ein 18-monatiges Programm zur „weiteren Verbesserung der Datenanalyse“, das für den Zeitraum Oktober 2008 bis März 2010 geplant war.

Wissenschaftler, die bekommen wollen ROH(Rohdaten) zur unabhängigen Bestätigung, waren überrascht, dies stattdessen zu finden ROH und Quellen NSSDC Sie erhalten nur „Daten der zweiten Ebene“. „Stufe zwei“ bedeutet, dass „die Daten nur geringfügig verarbeitet wurden …“

Infolgedessen veröffentlichte das Stanford-Team, dem die Finanzierung entzogen war, am 5. Februar einen Abschlussbericht, in dem es heißt:

Nach Abzug der Korrekturen für den solaren geodätischen Effekt (+7 Marc-s/Jahr) und das Eigenbewegung des Leitsterns (+28 ± 1 Marc-s/Jahr) beträgt das Ergebnis −6,673 ± 97 Marc-s/Jahr, verglichen mit den vorhergesagten −6,606 Marc-s/Jahr der Allgemeinen Relativitätstheorie

Dies ist die Meinung eines mir unbekannten Bloggers, dessen Meinung wir als die Stimme des Jungen betrachten, der rief: „ Und der König ist nackt!»

Und jetzt zitieren wir die Aussagen sehr kompetenter Spezialisten, deren Qualifikationen schwer zu bestreiten sind.

Nikolay Levashov „Die Relativitätstheorie ist eine falsche Grundlage der Physik“

Nikolay Levashov „Einsteins Theorie, Astrophysik, stille Experimente“

Mehr Details Und verschiedene Informationen Informationen zu Veranstaltungen in Russland, der Ukraine und anderen Ländern unseres schönen Planeten finden Sie unter Internetkonferenzen, ständig auf der Website „Keys of Knowledge“ gehalten. Alle Konferenzen sind offen und vollständig frei. Wir laden alle ein, die aufwachen und Interesse haben...

Allgemeine Relativitätstheorie(GTR) ist eine geometrische Theorie der Schwerkraft, die 1915–16 von Albert Einstein veröffentlicht wurde. Im Rahmen dieser Theorie ist das so weitere Entwicklung Die spezielle Relativitätstheorie postuliert, dass Gravitationseffekte nicht durch die Kraftwechselwirkung von in der Raumzeit befindlichen Körpern und Feldern verursacht werden, sondern durch die Verformung der Raumzeit selbst, die insbesondere mit der Anwesenheit von Massenenergie verbunden ist . Daher ist die Schwerkraft in der Allgemeinen Relativitätstheorie, wie auch in anderen metrischen Theorien, keine Kraftwechselwirkung. Die Allgemeine Relativitätstheorie unterscheidet sich von anderen metrischen Gravitationstheorien dadurch, dass sie Einsteins Gleichungen verwendet, um die Krümmung der Raumzeit mit der im Raum vorhandenen Materie in Beziehung zu setzen.

Die Allgemeine Relativitätstheorie ist derzeit die erfolgreichste Gravitationstheorie und wird durch Beobachtungen gut gestützt. Der erste Erfolg der Allgemeinen Relativitätstheorie bestand darin, die anomale Präzession des Merkursperihels zu erklären. Dann, im Jahr 1919, berichtete Arthur Eddington über die Beobachtung einer Lichtbeugung in der Nähe der Sonne während einer totalen Sonnenfinsternis und bestätigte damit die Vorhersagen der Allgemeinen Relativitätstheorie.

Seitdem haben viele andere Beobachtungen und Experimente eine beträchtliche Anzahl der Vorhersagen der Theorie bestätigt, darunter die gravitative Zeitdilatation, die gravitative Rotverschiebung, die Signalverzögerung im Gravitationsfeld und, bisher nur indirekt, die Gravitationsstrahlung. Darüber hinaus werden zahlreiche Beobachtungen als Bestätigung einer der mysteriösesten und exotischsten Vorhersagen der Allgemeinen Relativitätstheorie interpretiert – der Existenz von Schwarzen Löchern.

Trotz des überwältigenden Erfolgs der Allgemeinen Relativitätstheorie herrscht in der wissenschaftlichen Gemeinschaft Unbehagen, da sie aufgrund des Auftretens unauflösbarer mathematischer Divergenzen bei der Betrachtung von Schwarzen Löchern und Raumzeit nicht als klassische Grenze der Quantentheorie umformuliert werden kann Singularitäten im Allgemeinen. Zur Lösung dieses Problems wurden eine Reihe alternativer Theorien vorgeschlagen. Moderne experimentelle Daten deuten darauf hin, dass jede Art von Abweichung von der Allgemeinen Relativitätstheorie sehr gering sein sollte, wenn sie überhaupt existiert.

Grundprinzipien der Allgemeinen Relativitätstheorie

Newtons Gravitationstheorie basiert auf dem Konzept der Schwerkraft, bei der es sich um eine weitreichende Kraft handelt: Sie wirkt in jeder Entfernung sofort. Diese augenblickliche Natur der Aktion ist mit dem Feldparadigma der modernen Physik und insbesondere mit der speziellen Relativitätstheorie, die 1905 von Einstein entwickelt wurde und von den Arbeiten von Poincaré und Lorentz inspiriert wurde, unvereinbar. Nach Einsteins Theorie können sich im Vakuum keine Informationen schneller als mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten.

Mathematisch leitet sich Newtons Gravitationskraft aus der potentiellen Energie eines Körpers in einem Gravitationsfeld ab. Das dieser potentiellen Energie entsprechende Gravitationspotential folgt der Poisson-Gleichung, die unter Lorentz-Transformationen nicht invariant ist. Der Grund für die Nichtinvarianz liegt darin, dass Energie in der speziellen Relativitätstheorie keine skalare Größe ist, sondern in die Zeitkomponente des 4-Vektors eingeht. Die Vektortheorie der Schwerkraft ähnelt Maxwells Theorie des elektromagnetischen Feldes und führt zu negative Energie Gravitationswellen, was auf die Art der Wechselwirkung zurückzuführen ist: gleichnamige Ladungen (Masse) ziehen sich in der Schwerkraft an und stoßen sich nicht ab, wie im Elektromagnetismus. Somit ist Newtons Gravitationstheorie unvereinbar mit dem Grundprinzip der speziellen Relativitätstheorie – der Invarianz der Naturgesetze in jedem Trägheitsbezugssystem und der direkten Vektorverallgemeinerung von Newtons Theorie, die erstmals 1905 von Poincaré vorgeschlagen wurde Die Arbeit „Über die Dynamik des Elektrons“ führt zu physikalisch unbefriedigenden Ergebnissen.

Einstein begann nach einer Gravitationstheorie zu suchen, die mit dem Prinzip der Invarianz der Naturgesetze relativ zu jedem Bezugssystem vereinbar wäre. Das Ergebnis dieser Suche war die Allgemeine Relativitätstheorie, die auf dem Prinzip der Identität von schwerer und träger Masse basiert.

Das Prinzip der Gleichheit von Gravitations- und Trägheitsmassen

In der klassischen Newtonschen Mechanik gibt es zwei Massekonzepte: Das erste bezieht sich auf Newtons zweites Gesetz und das zweite auf das Gesetz der universellen Gravitation. Die erste Masse – träge (oder träge) – ist das Verhältnis der auf den Körper wirkenden nichtgravitativen Kraft zu seiner Beschleunigung. Die zweite Masse – die Schwerkraft (oder, wie sie manchmal genannt wird, schwer) – bestimmt die Anziehungskraft eines Körpers durch andere Körper und seine eigene Anziehungskraft. Im Allgemeinen werden diese beiden Massen, wie aus der Beschreibung hervorgeht, in verschiedenen Experimenten gemessen und müssen daher überhaupt nicht proportional zueinander sein. Ihre strikte Proportionalität erlaubt es uns, sowohl bei nichtgravitativen als auch bei gravitativen Wechselwirkungen von einer einzigen Körpermasse zu sprechen. Durch geeignete Wahl der Einheiten können diese Massen einander angeglichen werden. Das Prinzip selbst wurde von Isaac Newton aufgestellt und die Massengleichheit wurde von ihm experimentell mit einer relativen Genauigkeit von 10?3 verifiziert. Ende des 19. Jahrhunderts führte Eötvös subtilere Experimente durch und brachte die Genauigkeit der Prüfung des Prinzips auf 10?9. Im 20. Jahrhundert ermöglichte die experimentelle Technologie den Nachweis der Massengleichheit mit einer relativen Genauigkeit von 10?12–10?13 (Braginsky, Dicke usw.). Manchmal wird das Prinzip der Gleichheit von Gravitations- und Trägheitsmassen als schwaches Äquivalenzprinzip bezeichnet. Albert Einstein basierte dabei auf der Allgemeinen Relativitätstheorie.

Das Prinzip der Bewegung entlang geodätischer Linien

Wenn die schwere Masse genau gleich der trägen Masse ist, dann heben sich im Ausdruck für die Beschleunigung eines Körpers, auf den nur Gravitationskräfte wirken, beide Massen auf. Daher hängt die Beschleunigung eines Körpers und damit seine Flugbahn nicht von der Masse und der inneren Struktur des Körpers ab. Wenn alle Körper am selben Punkt im Raum die gleiche Beschleunigung erhalten, kann diese Beschleunigung nicht mit den Eigenschaften der Körper, sondern mit den Eigenschaften des Raums selbst an diesem Punkt in Verbindung gebracht werden.

Somit kann die Beschreibung der Gravitationswechselwirkung zwischen Körpern auf eine Beschreibung der Raumzeit reduziert werden, in der sich die Körper bewegen. Es liegt nahe, wie Einstein anzunehmen, dass sich Körper durch Trägheit bewegen, also so, dass ihre Beschleunigung gleich ist eigenes System Zählung ist Null. Die Flugbahnen der Körper werden dann geodätische Linien sein, deren Theorie bereits im 19. Jahrhundert von Mathematikern entwickelt wurde.

Die geodätischen Linien selbst können gefunden werden, indem in der Raumzeit ein Analogon des Abstands zwischen zwei Ereignissen angegeben wird, das traditionell als Intervall oder Weltfunktion bezeichnet wird. Ein Intervall im dreidimensionalen Raum und in der eindimensionalen Zeit (also in der vierdimensionalen Raumzeit) ist durch 10 unabhängige Komponenten des metrischen Tensors gegeben. Diese 10 Zahlen bilden die Metrik des Raumes. Es definiert den „Abstand“ zwischen zwei unendlich nahen Punkten in der Raumzeit in verschiedenen Richtungen. Geodätische Linien, die den Weltlinien physischer Körper entsprechen, deren Geschwindigkeit geringer als die Lichtgeschwindigkeit ist, erweisen sich als Linien größter Eigenzeit, d. h. der Zeit, die von einer fest mit dem Körper verbundenen Uhr gemessen wird, die dieser Flugbahn folgt. Moderne Experimente bestätigen die Bewegung von Körpern entlang geodätischer Linien mit der gleichen Genauigkeit wie die Gleichheit von Gravitations- und Trägheitsmassen.

Krümmung der Raumzeit

Wenn Sie zwei Körper parallel zueinander von zwei nahe beieinander liegenden Punkten starten, beginnen sie im Gravitationsfeld allmählich, sich einander anzunähern oder sich voneinander zu entfernen. Dieser Effekt wird als geodätische Linienabweichung bezeichnet. Ein ähnlicher Effekt kann direkt beobachtet werden, wenn zwei Bälle parallel zueinander entlang einer Gummimembran geschossen werden, auf der in der Mitte ein massiver Gegenstand platziert wird. Die Kugeln zerstreuen sich: Die Kugel, die näher an dem durch die Membran drängenden Objekt war, tendiert stärker zur Mitte als die weiter entfernte Kugel. Diese Diskrepanz (Abweichung) ist auf die Krümmung der Membran zurückzuführen. In ähnlicher Weise ist in der Raumzeit die Abweichung der Geodäten (die Divergenz der Flugbahnen von Körpern) mit ihrer Krümmung verbunden. Die Krümmung der Raumzeit wird eindeutig durch ihre Metrik – den metrischen Tensor – bestimmt. Der Unterschied zwischen der allgemeinen Relativitätstheorie und alternativen Gravitationstheorien wird in den meisten Fällen genau in der Art der Verbindung zwischen Materie (Körper und Felder nichtgravitativer Natur, die das Gravitationsfeld erzeugen) und den metrischen Eigenschaften der Raumzeit bestimmt.

Allgemeine Relativitätstheorie der Raumzeit und das Prinzip der starken Äquivalenz

Es wird oft fälschlicherweise angenommen, dass die Grundlage der Allgemeinen Relativitätstheorie das Prinzip der Äquivalenz von Gravitations- und Trägheitsfeldern ist, das sich wie folgt formulieren lässt:
Ein eher kleines lokales physikalisches System, das sich in einem Gravitationsfeld befindet, unterscheidet sich im Verhalten nicht von demselben System, das sich in einem (relativ zum Trägheitsbezugssystem) beschleunigten Referenzsystem befindet und in die flache Raumzeit der speziellen Theorie eingetaucht ist der Relativität.

Manchmal wird das gleiche Prinzip als „lokale Gültigkeit der speziellen Relativitätstheorie“ postuliert oder als „starkes Äquivalenzprinzip“ bezeichnet.

Historisch gesehen spielte dieses Prinzip wirklich eine große Rolle bei der Entwicklung der allgemeinen Relativitätstheorie und wurde von Einstein bei ihrer Entwicklung verwendet. In der endgültigen Form der Theorie ist sie jedoch tatsächlich nicht enthalten, da die Raumzeit sowohl im beschleunigten als auch im ursprünglichen Bezugssystem der speziellen Relativitätstheorie ungekrümmt ist – flach und in Nach der allgemeinen Relativitätstheorie wird jeder Körper gekrümmt und genau seine Krümmung verursacht die Anziehungskraft der Körper.

Es ist wichtig zu beachten, dass der Hauptunterschied zwischen der Raumzeit der Allgemeinen Relativitätstheorie und der Raumzeit der Speziellen Relativitätstheorie ihre Krümmung ist, die durch eine Tensorgröße ausgedrückt wird – den Krümmungstensor. In der Raumzeit der Speziellen Relativitätstheorie ist dieser Tensor identisch gleich Null und die Raumzeit ist flach.

Aus diesem Grund ist die Bezeichnung „Allgemeine Relativitätstheorie“ nicht ganz korrekt. Diese Theorie ist nur eine von mehreren Gravitationstheorien, die derzeit von Physikern erörtert werden, während die spezielle Relativitätstheorie (genauer gesagt ihr Prinzip der Metrik der Raum-Zeit) von der wissenschaftlichen Gemeinschaft allgemein akzeptiert wird und den Grundstein dafür bildet die Grundlage der modernen Physik. Es sollte jedoch beachtet werden, dass keine der anderen entwickelten Gravitationstheorien außer der Allgemeinen Relativitätstheorie den Test der Zeit und des Experiments bestanden hat.

Hauptfolgen der Allgemeinen Relativitätstheorie

Nach dem Korrespondenzprinzip stimmen in schwachen Gravitationsfeldern die Vorhersagen der Allgemeinen Relativitätstheorie mit den Ergebnissen der Anwendung des Newtonschen Gesetzes der universellen Gravitation mit kleinen Korrekturen überein, die mit zunehmender Feldstärke zunehmen.

Die ersten vorhergesagten und bestätigten experimentellen Konsequenzen der Allgemeinen Relativitätstheorie waren drei klassischer Effekt Nachfolgend sind sie in chronologischer Reihenfolge ihrer ersten Prüfung aufgeführt:
1. Zusätzliche Verschiebung des Perihels der Merkurbahn im Vergleich zu den Vorhersagen der Newtonschen Mechanik.
2. Ablenkung eines Lichtstrahls im Gravitationsfeld der Sonne.
3. Gravitationsrotverschiebung oder Zeitdilatation in einem Gravitationsfeld.

Es gibt eine Reihe weiterer Effekte, die experimentell nachgewiesen werden können. Darunter können wir die Ablenkung und Verzögerung (Shapiro-Effekt) elektromagnetischer Wellen im Gravitationsfeld von Sonne und Jupiter, den Lense-Thirring-Effekt (Präzession eines Kreisels in der Nähe eines rotierenden Körpers) und astrophysikalische Beweise für die Existenz von Schwarzen Löchern erwähnen , ein Beweis für die Emission von Gravitationswellen durch nahe Doppelsternsysteme und die Expansion des Universums.

Bisher wurden keine zuverlässigen experimentellen Beweise gefunden, die die Allgemeine Relativitätstheorie widerlegen. Die Abweichungen der gemessenen Effektgrößen von den durch die Allgemeine Relativitätstheorie vorhergesagten betragen nicht mehr als 0,1 % (für die oben genannten drei klassischen Phänomene). Trotzdem haben Theoretiker aus verschiedenen Gründen mindestens 30 alternative Gravitationstheorien entwickelt, und einige von ihnen ermöglichen es, Ergebnisse zu erhalten, die der allgemeinen Relativitätstheorie mit geeigneten Werten der in der Theorie enthaltenen Parameter beliebig nahe kommen.

Wer hätte gedacht, dass sich ein kleiner Postangestellter ändern würdedie Grundlagen der Wissenschaft seiner Zeit? Aber das ist passiert! Einsteins Relativitätstheorie zwang uns, die übliche Sicht auf die Struktur des Universums zu überdenken und eröffnete neue Bereiche wissenschaftlicher Erkenntnisse.

Mehrheitlich wissenschaftliche Entdeckungen durchgeführt durch ein Experiment: Wissenschaftler wiederholten ihre Experimente viele Male, um von ihren Ergebnissen überzeugt zu sein. Die Arbeiten wurden meist in Universitäten oder Forschungslaboren großer Unternehmen durchgeführt.

Albert Einstein hat sich völlig verändert wissenschaftliches Bild Welt, ohne ein einziges praktisches Experiment durchzuführen. Seine einzigen Werkzeuge waren Papier und Stift, und er führte alle seine Experimente im Kopf durch.

bewegliches Licht

(1879-1955) stützte alle seine Schlussfolgerungen auf die Ergebnisse eines „Gedankenexperiments“. Diese Experimente konnten nur in der Fantasie durchgeführt werden.

Die Geschwindigkeiten aller sich bewegenden Körper sind relativ. Dies bedeutet, dass sich alle Objekte nur relativ zu einem anderen Objekt bewegen oder stationär bleiben. Beispielsweise dreht sich ein Mensch, der relativ zur Erde bewegungslos ist, gleichzeitig mit der Erde um die Sonne. Oder sagen wir mal, entlang des Waggons eines fahrenden Zuges ein Mann geht in Fahrtrichtung mit einer Geschwindigkeit von 3 km/h. Der Zug fährt mit einer Geschwindigkeit von 60 km/h. Bezogen auf einen stationären Beobachter am Boden beträgt die Geschwindigkeit einer Person 63 km/h – die Geschwindigkeit einer Person plus die Geschwindigkeit eines Zuges. Wenn er gegen den Verkehr laufen würde, würde seine Geschwindigkeit relativ zu einem stationären Beobachter 57 km/h betragen.

Einstein argumentierte, dass die Lichtgeschwindigkeit nicht auf diese Weise diskutiert werden könne. Die Lichtgeschwindigkeit ist immer konstant, unabhängig davon, ob sich die Lichtquelle Ihnen nähert, sich von Ihnen entfernt oder stillsteht.

Je schneller, desto weniger

Einstein machte von Anfang an einige überraschende Annahmen. Er argumentierte, dass, wenn sich die Geschwindigkeit eines Objekts der Lichtgeschwindigkeit nähert, seine Größe abnimmt und seine Masse im Gegenteil zunimmt. Kein Körper kann auf eine Geschwindigkeit beschleunigt werden, die gleich oder größer als die Lichtgeschwindigkeit ist.

Seine andere Schlussfolgerung war noch überraschender und schien dem gesunden Menschenverstand zu widersprechen. Stellen Sie sich vor, dass von zwei Zwillingen einer auf der Erde blieb, während der andere mit einer Geschwindigkeit nahe der Lichtgeschwindigkeit durch den Weltraum reiste. 70 Jahre sind seit dem Beginn auf der Erde vergangen. Nach Einsteins Theorie vergeht die Zeit an Bord eines Schiffes langsamer, dort sind beispielsweise nur zehn Jahre vergangen. Es stellt sich heraus, dass der eine der Zwillinge, der auf der Erde blieb, sechzig Jahre älter wurde als der zweite. Dieser Effekt heißt „ Zwillingsparadoxon" Es klingt einfach unglaublich, aber Laborexperimente haben bestätigt, dass es tatsächlich eine Zeitdilatation bei Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit gibt.

Rücksichtslose Schlussfolgerung

Einsteins Theorie beinhaltet auch die berühmte Formel E=mc 2, wobei E die Energie, m die Masse und c die Lichtgeschwindigkeit ist. Einstein argumentierte, dass Masse in reine Energie umgewandelt werden kann. Als Ergebnis der Anwendung dieser Entdeckung auf praktisches Leben Atomkraft und die Atombombe erschienen.

Einstein war ein Theoretiker. Die Experimente, die die Richtigkeit seiner Theorie beweisen sollten, überließ er anderen. Viele dieser Experimente konnten erst durchgeführt werden, als ausreichend genaue Messgeräte zur Verfügung standen.

Fakten und Ereignisse

• Das folgende Experiment wurde durchgeführt: Ein Flugzeug, in dem eine sehr genaue Uhr installiert war, startete und landete, mit hoher Geschwindigkeit um die Erde fliegend, am selben Punkt. Die Uhren an Bord des Flugzeugs waren einen winzigen Bruchteil einer Sekunde hinter den Uhren auf der Erde.
• Wenn Sie einen Ball in einem Aufzug fallen lassen, der mit freier Fallbeschleunigung fällt, fällt der Ball nicht, sondern scheint in der Luft zu hängen. Dies geschieht, weil die Kugel und das Höhenruder mit der gleichen Geschwindigkeit fallen.
• Einstein bewies, dass die Schwerkraft die geometrischen Eigenschaften der Raumzeit beeinflusst, was wiederum die Bewegung von Körpern in diesem Raum beeinflusst. Somit treffen sich zwei Körper, die beginnen, sich parallel zueinander zu bewegen, irgendwann an einem Punkt.

Zeit und Raum verbiegen

Zehn Jahre später, zwischen 1915 und 1916, entwickelte Einstein eine neue Gravitationstheorie, die er nannte generelle Relativität. Er argumentierte, dass die Beschleunigung (Geschwindigkeitsänderung) auf Körper genauso wirkt wie die Schwerkraft. Ein Astronaut kann anhand seiner Gefühle nicht erkennen, ob ihn ein großer Planet anzieht oder ob die Rakete langsamer geworden ist.

Wenn ein Raumschiff auf eine Geschwindigkeit nahe der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt, verlangsamt sich seine Uhr. Je schneller sich das Schiff bewegt, desto langsamer geht die Uhr.

Die Unterschiede zur Newtonschen Gravitationstheorie treten bei der Untersuchung kosmischer Objekte mit enormer Masse wie Planeten oder Sternen zutage. Experimente haben die Ablenkung von Lichtstrahlen bestätigt, die in der Nähe von Körpern mit großer Masse vorbeikommen. Grundsätzlich ist es möglich, dass ein Gravitationsfeld so stark ist, dass Licht nicht darüber hinaus entweichen kann. Dieses Phänomen nennt man „ schwarzes Loch" In einigen Sternensystemen wurden offenbar „Schwarze Löcher“ entdeckt.

Newton argumentierte, dass die Umlaufbahnen der Planeten um die Sonne fest sind. Einsteins Theorie sagt eine langsame zusätzliche Drehung der Planetenbahnen voraus, die mit der Anwesenheit des Gravitationsfeldes der Sonne verbunden ist. Die Vorhersage wurde experimentell bestätigt. Das war wirklich eine epochale Entdeckung. Das Gesetz der universellen Gravitation von Sir Isaac Newton wurde geändert.

Der Beginn des Wettrüstens

Einsteins Werk lieferte den Schlüssel zu vielen Geheimnissen der Natur. Sie beeinflussten die Entwicklung vieler Bereiche der Physik, von der Elementarteilchenphysik bis zur Astronomie – der Wissenschaft vom Aufbau des Universums.

Einstein beschäftigte sich in seinem Leben nicht nur mit Theorie. 1914 wurde er Direktor des Physikalischen Instituts in Berlin. Als die Nazis 1933 in Deutschland an die Macht kamen, musste er als Jude dieses Land verlassen. Er ist in die Vereinigten Staaten gezogen.

Obwohl Einstein den Krieg ablehnte, schrieb er 1939 einen Brief an Präsident Roosevelt, in dem er ihn warnte, dass eine Bombe mit enormer Zerstörungskraft hergestellt werden könne und dass Nazi-Deutschland bereits mit der Entwicklung einer solchen Bombe begonnen habe. Der Präsident gab den Befehl, mit der Arbeit zu beginnen. Dies löste ein Wettrüsten aus.

Die Spezielle Relativitätstheorie (STR) oder partielle Relativitätstheorie ist eine Theorie von Albert Einstein, veröffentlicht 1905 in dem Werk „Zur Elektrodynamik bewegter Körper“. Annalen der Physik, IV. Folge 17. Seite 891-921 (Juni 1905).

Es erklärte die Bewegung zwischen verschiedenen Trägheitsbezugssystemen oder die Bewegung von Körpern, die sich mit konstanter Geschwindigkeit relativ zueinander bewegen. In diesem Fall sollte keines der Objekte als Referenzsystem genommen werden, sondern sie sollten relativ zueinander betrachtet werden. SRT sieht nur einen Fall vor, in dem zwei Körper ihre Bewegungsrichtung nicht ändern und sich gleichmäßig bewegen.

Die Gesetze der SRT verlieren ihre Gültigkeit, wenn einer der Körper seine Flugbahn ändert oder seine Geschwindigkeit erhöht. Hier findet die Allgemeine Relativitätstheorie (GTR) statt, die eine allgemeine Interpretation der Bewegung von Objekten liefert.

Zwei Postulate, auf denen die Relativitätstheorie basiert:

1. Das Relativitätsprinzip- Ihm zufolge gelten in allen existierenden Bezugssystemen, die sich mit konstanter Geschwindigkeit relativ zueinander bewegen und die Richtung nicht ändern, die gleichen Gesetze.
2. Das Lichtgeschwindigkeitsprinzip- Die Lichtgeschwindigkeit ist für alle Beobachter gleich und hängt nicht von der Geschwindigkeit ihrer Bewegung ab. Das Höchstgeschwindigkeit, und nichts in der Natur hat eine größere Geschwindigkeit. Die Lichtgeschwindigkeit beträgt 3*10^8 m/s.

Als Grundlage diente Albert Einstein eher experimentellen als theoretischen Daten. Dies war einer der Bestandteile seines Erfolgs. Neue experimentelle Daten dienten als Grundlage für die Erstellung einer neuen Theorie.

Physiker mit Mitte des 19 Jahrhunderte lang wurde nach einem neuen geheimnisvollen Medium namens Äther gesucht. Es wurde angenommen, dass der Äther alle Objekte durchdringen kann, aber nicht an deren Bewegung teilnimmt. Nach dem Glauben über den Äther ändert sich durch die Änderung der Geschwindigkeit des Betrachters im Verhältnis zum Äther auch die Lichtgeschwindigkeit.

Einstein lehnte im Vertrauen auf Experimente das Konzept eines neuen Äthermediums ab und ging davon aus, dass die Lichtgeschwindigkeit immer konstant ist und nicht von irgendwelchen Umständen abhängt, beispielsweise von der Geschwindigkeit eines Menschen selbst.

Zeitintervalle, Entfernungen und ihre Gleichmäßigkeit

Die spezielle Relativitätstheorie verknüpft Zeit und Raum. Im materiellen Universum sind im Weltraum drei bekannt: rechts und links, vorwärts und rückwärts, oben und unten. Wenn wir ihnen eine weitere Dimension hinzufügen, die Zeit genannt wird, bildet diese die Grundlage des Raum-Zeit-Kontinuums.

Wenn Sie sich langsam bewegen, stimmen Ihre Beobachtungen nicht mit denen von Personen überein, die sich schneller bewegen.

Spätere Experimente bestätigten, dass Raum wie Zeit nicht auf die gleiche Weise wahrgenommen werden kann: Unsere Wahrnehmung hängt von der Bewegungsgeschwindigkeit von Objekten ab.

Energie mit Masse verbinden

Einstein entwickelte eine Formel, die Energie mit Masse kombinierte. Diese Formel ist in der Physik weit verbreitet und jedem Schüler bekannt: E=m*c², wobei E-Energie; m – Körpermasse, c – Geschwindigkeit Ausbreitung von Licht.

Die Masse eines Körpers nimmt proportional zur Zunahme der Lichtgeschwindigkeit zu. Wenn man die Lichtgeschwindigkeit erreicht, werden Masse und Energie eines Körpers dimensionslos.

Durch die Erhöhung der Masse eines Objekts wird es schwieriger, seine Geschwindigkeit zu erhöhen, d. h. für einen Körper mit einer unendlich großen materiellen Masse ist unendlich viel Energie erforderlich. Aber in Wirklichkeit ist dies unmöglich zu erreichen.

Einsteins Theorie kombinierte zwei getrennte Positionen: die Position der Masse und die Position der Energie in einer Gewohnheitsrecht. Dadurch war es möglich, Energie in materielle Masse umzuwandeln und umgekehrt.