Den generelle relativitetsteorien er supplert med konklusjonen at. Einsteins spesielle relativitetsteori: Kort og med enkle ord

Spesial relativitet (SRT) eller privat relativitetsteori er Albert Einsteins teori, 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 en referanseramme, men de bør vurderes i forhold til hverandre. SRT gir kun 1 tilfelle når 2 kropper ikke endrer bevegelsesretningen og beveger seg jevnt.

Lovene om spesiell relativitet slutter å virke når en av kroppene endrer bevegelsesbanen eller øker hastigheten. Her finner den generelle relativitetsteorien (GR) sted, som gir en generell tolkning av objekters bevegelse.

De to postulatene som relativitetsteorien bygger på er:

1. Relativitetsprinsippet– Ifølge ham, i alle eksisterende referansesystemer som beveger seg i forhold til hverandre med konstant hastighet og ikke endrer retning, fungerer de samme lovene.
2. Prinsippet om lysets hastighet– 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. Lyshastigheten er 3*10^8 m/s.

Albert Einstein tok eksperimentelle snarere enn teoretiske data som grunnlag. Dette var en av komponentene i suksessen hans. De nye eksperimentelle dataene fungerte som grunnlaget for å lage en ny teori.

Fysikere med midten av det nittendeårhundrer har lett etter et nytt mystisk medium kalt eter. 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 ideen nytt miljø eter og antok at lysets hastighet alltid er konstant og ikke avhenger av noen omstendigheter, for eksempel hastigheten til personen selv.

Tidsspenn, 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 dem en annen dimensjon, kalt tid, vil denne 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, akkurat som tid, ikke kan oppfattes på samme måte: vår oppfatning avhenger av hastigheten på objekters bevegelse.

Forbindelsen mellom energi og masse

Einstein kom opp med en formel som kombinerte energi med masse. Denne formelen har blitt utbredt i fysikk, og den er kjent for alle studenter: E=m*s², hvori E-energi; m- kroppsmasse, c-hastighet spredning av lys.

Massen til en kropp øker proporsjonalt med økningen i lysets hastighet. Hvis lysets hastighet nås, blir kroppens masse og energi dimensjonsløs.

Ved å øke massen til en gjenstand blir det vanskeligere å oppnå en økning i hastigheten, dvs. for en kropp med en uendelig stor materiell masse, er det nødvendig med uendelig energi. Men i virkeligheten er dette umulig å oppnå.

Einsteins teori kombinerte to separate posisjoner: massens posisjon og energiens posisjon til en generell lov. Dette gjorde det mulig å omdanne energi til materiell masse og omvendt.

"ZS" nr. 7-11 / 1939

Lev Landau

I år er det 60-årsdagen til vår tids største fysiker, Albert Einstein. Einstein er kjent for sin relativitetsteori, som forårsaket en reell revolusjon innen vitenskapen. I vår forståelse av verden rundt oss, produserte relativitetsprinsippet, fremsatt av Einstein så tidlig som i 1905, den samme enorme revolusjonen som den kopernikanske doktrinen gjorde i sin tid.
Før Copernicus trodde folk at de levde i en helt rolig verden, på en ubevegelig jord - universets sentrum. Copernicus snudde denne eldgamle fordommen, og beviste at jorden faktisk bare er et lite sandkorn i en enorm verden, som er i konstant bevegelse. Dette var for fire hundre år siden. Og nå har Einstein vist at en så kjent og tilsynelatende helt klar ting for oss som tid også har helt andre egenskaper enn de vi vanligvis tillegger den ...

For å forstå denne svært komplekse teorien fullt ut, er det nødvendig med stor kunnskap om matematikk og fysikk. Imidlertid kan og bør enhver kulturperson ha en generell ide om det. Vi vil prøve å gi en slik generell idé om Einsteins relativitetsprinsipp i artikkelen vår, som vil bli publisert i deler i tre utgaver av Knowledge is Power.

E. Zelikovich, I. Nechaev og O. Pisarzhevsky deltok i behandlingen av denne artikkelen for den unge leseren.

Relativitet vi er vant til

Gir alle utsagn mening?

Åpenbart ikke. For eksempel, hvis du sier "bee-ba-boo", så vil ingen finne noen mening i dette utropet. Men selv ganske meningsfulle ord, kombinert etter alle grammatikkreglene, kan også gi fullstendig tull. Dermed er det vanskelig å tillegge noen mening til uttrykket "lyrisk ost-ler".

Imidlertid er ikke alt tull og tull så åpenbart: veldig ofte viser en uttalelse, ved første øyekast, ganske rimelig, å være i hovedsak absurd. Fortell meg for eksempel på hvilken side av Pushkin-plassen i Moskva er monumentet til Pushkin: til høyre eller til venstre?

Det er umulig å svare på dette spørsmålet. Hvis du går fra Den røde plass til Mayakovsky-plassen, vil monumentet være til venstre, og hvis du går i motsatt retning, vil det være til høyre. Det er klart at uten å angi hvilken retning vi vurderer "høyre" og "venstre" i forhold til, har disse begrepene ingen mening.

På samme måte er det umulig å si hva som nå er på kloden: dag eller natt? Svaret avhenger av hvor spørsmålet stilles. Når det er dag i Moskva, er det natt i Chicago. Derfor har utsagnet «det er nå dag eller natt» ingen mening med mindre det er angitt hvilket sted på kloden det refererer til. Slike begreper vil bli kalt "relative".

De to tegningene som er vist her viser en gjeter og en ku. På det ene bildet er gjeteren større enn kua, og på det andre er kua større enn gjeteren. Men det er klart for enhver at det ikke er noen motsetning her. Tegningene ble laget av observatører som var på forskjellige steder: den første var nærmere kua, den andre var nærmere gjeteren. I malerier er det ikke størrelsen på objekter som er viktig, men vinkelen vi ville sett disse objektene i virkeligheten.

Det er klart at "vinkelstørrelsen" til et objekt er relativ: det avhenger av avstanden mellom dem og objektet. Jo nærmere objektet er, desto større er dets vinkelstørrelse og jo større ser det ut, og jo lenger objektet er, desto mindre er vinkelstørrelsen og jo mindre ser den ut.

Det absolutte viste seg å være relativt

Imidlertid er ikke alltid relativiteten til våre konsepter like åpenbar som i eksemplene gitt.

Vi sier ofte "over" og "under". Er disse begrepene absolutte eller relative? I gamle dager, da det ennå ikke var kjent at jorden var sfærisk, og den ble forestilt som en flat pannekake, ble det tatt for gitt at retningene "opp" og "ned" over hele verden var de samme.

Men så viste det seg at jorden er sfærisk, og det viste seg at retningene til vertikalen på forskjellige punkter på jordoverflaten er forskjellige.

Alt dette etterlater oss ikke i tvil nå. I mellomtiden viser historien at det ikke var så lett å forstå relativiteten til «opp» og «ned». Folk er veldig tilbøyelige til å gi absolutt mening til begreper hvis relativitet ikke er tydelig fra hverdagserfaring. Husk den latterlige "innvendingen" mot jordens sfærisitet, som var veldig vellykket i middelalderen: på den "andre siden" av jorden, sier de, ville trær måtte vokse nedover, regndråper ville falle oppover, og folk ville gå opp ned.

Faktisk, hvis vi anser retningen til vertikalen i Moskva som absolutt, så viser det seg at folk i Chicago går opp ned. Og fra det absolutte synspunktet til folk som bor i Chicago, går muskovittene opp ned. Men faktisk er den vertikale retningen ikke absolutt, men relativ. Og overalt på jorden, selv om den er sfærisk, går folk bare opp ned.

Og bevegelse er relativt

La oss forestille oss to reisende som reiser i ekspresstoget Moskva - Vladivostok. De avtaler å møtes hver dag på samme sted i spisevognen og skrive brev til ektemennene sine. Reisende er sikre på at de oppfyller betingelsen – at de hver dag er på samme sted der de var i går. Men ektemennene deres vil ikke være enige i dette: de vil bestemt hevde at de reisende møttes hver dag på et nytt sted, tusen kilometer unna det forrige.

Hvem har rett: de reisende eller deres ektemenn?

Vi har ingen grunn til å gi preferanse til det ene eller det andre: begrepet «ett og samme sted» er relativt. Når det gjelder toget, møttes de reisende virkelig hele tiden "på samme sted", og i forhold til jordens overflate var møtestedet i stadig endring.

Dermed er posisjon i rommet et relativt begrep. Når vi snakker om posisjonen til en kropp, mener vi alltid dens posisjon i forhold til andre kropper. Hvis vi derfor ble bedt om å angi hvor en slik og en instans befinner seg, uten å nevne andre instanser i svaret, ville vi måtte vurdere et slikt krav som fullstendig upraktisk.

Det følger av dette at bevegelsen, eller bevegelsen, av kropper også er relativt. Og når vi sier «en kropp beveger seg», betyr det bare at den endrer posisjon i forhold til noen andre kropper.

La oss forestille oss at vi observerer bevegelsen til en kropp fra forskjellige punkter. Vi er enige om å kalle slike punkter "laboratorier". Våre imaginære laboratorier kan være hva som helst i verden: hus, byer, tog, fly, jorden, andre planeter, solen og til og med stjerner.

Hva vil banen, det vil si den bevegelige kroppens vei, virke for oss?

Alt avhenger av hvilket laboratorium vi observerer det fra. Anta at piloten kaster ut last fra flyet. Fra pilotens synspunkt flyr lasten ned vertikalt i en rett linje, og fra observatørens synspunkt på bakken beskriver den fallende lasten en buet linje - en parabel. På hvilken bane beveger lasten seg egentlig?

Dette spørsmålet gir like lite mening som spørsmålet om hvilket fotografi av en person som er "ekte", det der han er tatt forfra, eller det der han er tatt bakfra?

Den geometriske formen på kurven som kroppen beveger seg langs har samme relative karakter som et fotografi av en person. Når du fotograferer en person forfra og bakfra, vil vi få forskjellige bilder, og hver av dem vil være helt korrekt. På samme måte, når vi observerer bevegelsen til en hvilken som helst kropp fra forskjellige laboratorier, ser vi forskjellige baner, og alle disse banene er "ekte".

Men er de alle like for oss? Er det tross alt mulig å finne et slikt observasjonspunkt, et slikt laboratorium, hvorfra vi best kan studere lovene som styrer et legemes bevegelse?

Vi har nettopp sammenlignet banene til en bevegelig kropp med fotografier av en person - begge kan være svært forskjellige - alt avhenger av fra hvilket punkt du observerer kroppens bevegelse eller tar bildet. Men du vet at i fotografering er ikke alle synspunkter like. Hvis du for eksempel trenger et bilde for ID, så ønsker du naturligvis å bli fotografert forfra, ikke bakfra. Tilsvarende, i mekanikk, det vil si når vi studerer bevegelseslovene til legemer, må vi velge den mest passende fra alle mulige observasjonspunkter.

På jakt etter fred

Vi vet at kroppens bevegelse er påvirket av ytre påvirkninger, som vi kaller krefter. Men vi kan forestille oss en kropp som er fri fra påvirkning fra noen som helst krefter. La oss en gang for alle bli enige om å vurdere at kroppen, som ingen krefter virker på, er i ro. Nå, etter å ha introdusert begrepet hvile, ser det ut til at vi allerede har en viss støtte i studiet av kroppens bevegelse. Faktisk kan denne kroppen, som ingen krefter virker på og som vi har blitt enige om å betrakte som hvilende, tjene som en veiledning for oss, som det var, " ledestjerne» i studiet av bevegelsen til alle andre legemer.

Tenk deg at vi har fjernet en kropp så langt fra alle andre kropper at ingen krefter vil virke på den lenger. Og da vil vi kunne fastslå hvordan fysiske fenomener skal foregå på en slik hvilende kropp. Med andre ord kan vi finne mekanikkens lover som styrer dette imaginære "hvilende" laboratoriet. Og ved å sammenligne dem med det vi observerer i andre, virkelige laboratorier, kan vi allerede bedømme de sanne egenskapene til bevegelse i alle tilfeller.

Så det ser ut til at alt er bra: vi har funnet et sterkt punkt - "fred", selv om det er betinget, og nå har bevegelsen mistet sin relativitet for oss.

Men i virkeligheten vil selv denne illusoriske "freden" oppnådd med slike vanskeligheter ikke være absolutt.

Se for deg observatører som lever på en ensom ball, fortapt i universets store vidder. De føler ikke påvirkningen av noen fremmede krefter på seg selv og må derfor være overbevist om at ballen de lever på er i fullstendig ubevegelighet, i absolutt, uforanderlig fred.

Plutselig legger de merke til i det fjerne en annen lignende ball, som det er de samme observatørene på. Med stor fart suser denne andre ballen, rett og jevnt, mot den første. Observatører på den første ballen er ikke i tvil om at de står stille, og bare den andre ballen beveger seg. Men innbyggerne i denne andre ballen tror også på deres immobilitet og er fast overbevist om at denne første "fremmede" ballen beveger seg mot dem.

Hvem av dem har rett? Det er ingen vits i å krangle om dette, siden tilstanden av rettlinjet og jevn bevegelse er helt umulig å skille fra hviletilstanden.

For å bli overbevist om dette, trenger du og jeg ikke engang å klatre inn i universets uendelige dyp. Gå på elvedamperen ved brygga, lås deg inn i hytta og gardin vinduene godt. Under slike forhold vil du aldri finne ut om du står stille eller beveger deg rett og jevnt. Alle kropper i hytta vil oppføre seg på nøyaktig samme måte i begge tilfeller: overflaten av vannet i glasset vil forbli rolig hele tiden; en ball kastet vertikalt opp vil også falle vertikalt ned; Pendelen på klokken vil svinge akkurat som på veggen i leiligheten din.

Din dampbåt kan gå i hvilken som helst hastighet, men de samme bevegelseslovene vil råde på den som på en helt stasjonær dampbåt. Bare i det øyeblikket den bremser ned eller akselererer den, kan du oppdage bevegelsen; når det går rett og jevnt, flyter alt på det på samme måte som på et stillestående skip.

Dermed fant vi ikke absolutt hvile noe sted, men oppdaget at i verden kan det være uendelig mange "hviler" som beveger seg jevnt og rettlinjet i forhold til hverandre. Derfor, når vi snakker om bevegelsen til en kropp, må vi alltid indikere med hensyn til hvilken spesiell "hvile" den beveger seg. Denne posisjonen kalles i mekanikk for "bevegelsens relativitetslov". Det ble fremsatt for tre hundre år siden av Galileo.

Men hvis bevegelse og hvile er relative, så må selvsagt hastigheten være relativ. Så det er det virkelig. Anta for eksempel at du løper på dekket av en dampbåt med en hastighet på 5 meter per sekund. Hvis skipet beveger seg i samme retning med 10 meter per sekund, vil hastigheten din i forhold til land være 15 meter per sekund.

Derfor gir utsagnet: "en kropp beveger seg med en slik og en slik hastighet", uten å indikere hva hastigheten måles mot, ikke fornuftig. Bestemme hastigheten til en bevegelig kropp fra forskjellige punkter, må vi oppnå forskjellige resultater.

Alt vi har snakket om så langt var kjent lenge før Einsteins verk. Relativiteten til bevegelse, hvile og hastighet ble etablert av de store skaperne av mekanikk - Galileo og Newton. Bevegelseslovene oppdaget av ham dannet grunnlaget for fysikken og bidro i nesten tre århundrer sterkt til utviklingen av all naturvitenskap. Utallige nye fakta og lover ble oppdaget av forskere, og alle bekreftet igjen og igjen riktigheten av synspunktene til Galileo og Newton. Disse synspunktene ble også bekreftet i praktisk mekanikk - i design og drift av alle slags maskiner og apparater.

Dette fortsatte til sent XIXårhundre, da nye fenomener ble oppdaget som var i avgjørende motstrid med lovene i klassisk mekanikk.

I 1881 gjennomførte den amerikanske fysikeren Michaelson en rekke eksperimenter for å måle lysets hastighet. Det uventede resultatet av disse eksperimentene førte til forvirring i fysikernes rekker; det var så slående og mystisk at det forbløffet verdens største vitenskapsmenn.

Bemerkelsesverdige egenskaper til lys

Kanskje du har sett dette interessant fenomen.

Et sted i det fjerne, på et jorde, på et jernbanespor eller på en byggeplass, slår det en hammer. Du ser hvor hardt den faller på en ambolt eller på en stålskinne. Stikklyden er imidlertid helt uhørlig. Det ser ut til at hammeren har landet på noe veldig mykt. Men nå reiser han seg igjen. Og i det øyeblikket han allerede er ganske høyt i luften, hører du et fjernt og kraftig bank.

Det er ikke vanskelig å forstå hvorfor dette skjer. Under normale forhold beveger lyd seg gjennom luften med en hastighet på rundt 340 meter per sekund, så vi hører et hammerslag ikke i det øyeblikket det oppstår, men først etter at lyden fra den rekker å nå øret vårt.

Her er et annet, mer slående eksempel. Lyn og torden skjer samtidig, men det ser ofte ut til at lynet blinker stille, siden tordenbølgene når øret vårt først etter noen få sekunder. Hvis vi hører dem sent, for eksempel 10 sekunder, betyr dette at lynet er 340 x 10 = 3400 meter unna oss, eller 3,4 kilometer.

I begge tilfeller snakker vi om to øyeblikk: når en hendelse faktisk skjedde, og øyeblikket da ekkoet av denne hendelsen nådde øret vårt. Men hvordan vet vi nøyaktig når hendelsen faktisk skjedde?

Vi ser det: vi ser hammeren komme ned, lynet blinke. I dette tilfellet antar vi at hendelsen virkelig inntreffer i det øyeblikket vi ser den. Men er det virkelig slik?

Nei ikke slik. Vi oppfatter tross alt ikke hendelser direkte. I fenomenene som vi observerer ved hjelp av synet, er lys involvert. Og lys forplanter seg ikke i rommet umiddelbart: som lyd tar det tid før lysstråler overvinner avstanden.

I tomrommet beveger lyset seg med omtrent 300 000 kilometer i sekundet. Dette betyr at hvis et lys blinker i en avstand på 300 tusen kilometer fra deg, kan du merke blinken ikke umiddelbart, men bare et sekund senere.

På ett sekund ville lysstrålene ha tid til å omgå kloden syv ganger langs ekvator. Sammenlignet med en slik kolossal hastighet virker jordiske avstander ubetydelige, derfor kan vi i praksis anta at vi ser alle fenomenene som oppstår på jorden i samme øyeblikk når de oppstår.

Den ufattelig store lyshastigheten kan virke overraskende. Mye mer overraskende er imidlertid noe annet: det faktum at lysets hastighet er bemerkelsesverdig for sin fantastiske konstanthet. La oss se hva denne konstansen er.

Det er kjent at kroppens bevegelser kan bremses og akselereres kunstig. Hvis for eksempel en sandkasse plasseres i banen til en kule, vil kulen i boksen miste noe av hastigheten. Den tapte hastigheten vil ikke bli gjenopprettet: etter å ha forlatt boksen, vil kulen fly videre, ikke med samme hastighet, men med redusert hastighet.

Lysstråler oppfører seg på annen måte. I luft forplanter de seg langsommere enn i tomhet, i vann - langsommere enn i luft, og i glass - enda langsommere. Men ved å etterlate ethvert stoff (selvfølgelig gjennomsiktig) i tomrommet, fortsetter lyset å forplante seg med sin tidligere hastighet - 300 tusen kilometer per sekund. Samtidig avhenger ikke lysets hastighet av egenskapene til kilden: den er nøyaktig den samme for solstrålene, søkelyset og stearinlyset. I tillegg spiller det ingen rolle om selve lyskilden beveger seg eller ikke - dette påvirker ikke lyshastigheten på noen måte.

For å fullt ut forstå betydningen av dette faktum, la oss igjen sammenligne lysets utbredelse med bevegelsen til vanlige kropper. Tenk deg at du skyter en vannstrøm fra en slange med en hastighet på 5 meter i sekundet på gaten. Dette betyr at hver vannpartikkel går 5 meter per sekund i forhold til gaten. Men hvis du plasserer en slange på en bil som passerer i retning av jetstrålen med 10 meter per sekund, vil hastigheten på jetstrålen i forhold til gaten allerede være 15 meter per sekund: vannpartiklene gis hastighet ikke bare av slangen, men også av en kjørende bil, som fører slangen sammen med strålen fremover.

Ved å sammenligne lyskilden med en slange, og dens stråler - med en vannstråle, vil vi se en betydelig forskjell. Det spiller ingen rolle for lysstrålene fra hvilken kilde de kom inn i tomrommet og hva som skjedde med dem før de kom inn i tomrommet. Når de først er i den, er forplantningshastigheten lik samme verdi - 300 tusen kilometer per sekund, og uavhengig av om lyskilden beveger seg eller ikke.

La oss se hvordan disse spesielle egenskapene til lys er i samsvar med loven om relativitet i bevegelse, som ble diskutert i den første delen av artikkelen. For å gjøre dette, la oss prøve å løse problemet med å legge til og subtrahere hastigheter, og for enkelhets skyld vil vi anta at alle fenomenene vi forestiller oss forekommer i et tomrom, der lysets hastighet er 300 tusen kilometer.

La en lyskilde plasseres på en bevegelig dampbåt, midt i den, og en observatør i hver ende av dampbåten. Begge måler hastigheten på lysets utbredelse. Hva blir resultatene av arbeidet deres?

Siden strålene forplanter seg i alle retninger, og begge observatørene beveger seg sammen med dampbåten i én retning, vil følgende bilde vise seg: observatøren som befinner seg på bakenden av dampbåten beveger seg mot strålene, og den fremre beveger seg stadig vekk. fra dem.

Derfor må den første observatøren finne at lysets hastighet er 300 000 kilometer pluss hastigheten til dampbåten, og den andre må finne at lyshastigheten er 300 000 kilometer minus dampbåtens hastighet. Og hvis vi for et øyeblikk forestiller oss at et dampskip reiser en monstrøs avstand på 200 000 kilometer i sekundet, så vil lyshastigheten funnet av den første observatøren være 500 000 kilometer, og den andre 100 000 kilometer i sekundet. På en stasjonær dampbåt ville begge observatørene få samme resultat – 300 000 kilometer i sekundet.

Fra observatørers synspunkt, på vårt bevegelige skip, ser lyset ut til å forplante seg i én retning 1 2/3 ganger raskere, og i den andre - tre ganger langsommere enn på en hvilende. Etter å ha utført enkle aritmetiske operasjoner, vil de kunne etablere den absolutte hastigheten til damperen.

På samme måte kan vi fastslå den absolutte hastigheten til ethvert annet bevegelig legeme: for å gjøre dette er det nok å plassere en lyskilde på den og måle forplantningshastigheten til lysstråler fra forskjellige punkter i kroppen.

Med andre ord, vi fant oss uventet i stand til å bestemme hastigheten, og dermed bevegelsen til en kropp, uavhengig av alle andre kropper. Men hvis det er absolutt hastighet, er det en enkelt, absolutt hvile, nemlig: ethvert laboratorium der observatører, som måler lysets hastighet i alle retninger, får samme verdi - 300 tusen kilometer per sekund, vil være absolutt i ro.

Det er lett å se at alt dette står i sterk kontrast til konklusjonene vi kom til i forrige utgave av tidsskriftet. Faktisk: vi snakket om det faktum at på en kropp som beveger seg jevnt på en rettlinjet måte, foregår alt på samme måte som på en stasjonær. Derfor, enten vi for eksempel skyter på en dampbåt i bevegelsesretningen eller mot dens bevegelse, vil hastigheten til kulen i forhold til dampbåten forbli den samme og vil være lik hastigheten på en stasjonær dampbåt. Samtidig var vi overbevist om at bevegelse, hastighet og hvile er relative begreper: absolutt bevegelse, hastighet og hvile eksisterer ikke. Og nå viser det seg plutselig at observasjoner av lysets egenskaper velter alle disse konklusjonene og motsier naturloven oppdaget av Galileo - bevegelsens relativitetslov.

Men dette er en av dens grunnleggende lover: den dominerer hele verden; dens rettferdighet har blitt bekreftet av erfaring en myriade av ganger, er bekreftet overalt og hvert minutt frem til nå; hvis han plutselig sluttet å være rettferdig, ville en ufattelig uro oppsluke universet. Men lyset ikke bare adlyder ham, men motbeviser ham til og med!

Mikaelsons erfaring

Hva skal man gjøre med denne motsetningen? Før vi uttrykker visse betraktninger om dette emnet, la oss ta hensyn til følgende omstendighet: at lysets egenskaper er i strid med bevegelsens relativitetslov, har vi utelukkende fastslått ved resonnement. Dette var riktignok svært overbevisende argumenter. Men ved å begrense oss til å resonnere alene, ville vi være som de eldgamle filosofene som prøvde å oppdage naturlovene ikke ved hjelp av erfaring og observasjon, men bare på grunnlag av slutninger alene. I dette tilfellet oppstår uunngåelig faren for at bildet av verden som er skapt på denne måten, med alle dens fordeler, vil vise seg å være svært lite som den virkelige verden som omgir oss.

Den øverste dommeren for enhver fysisk teori er alltid erfaring, og derfor, ikke begrenset til resonnement om hvordan lys skal forplante seg på en bevegelig kropp, bør man vende seg til eksperimenter som vil vise hvordan det faktisk forplanter seg under disse forholdene.

Man bør imidlertid huske på at det er vanskelig å sette opp slike eksperimenter av en veldig enkel grunn: det er umulig å finne i praksis en slik kropp som vil bevege seg med en hastighet som står i forhold til lysets kolossale hastighet. Tross alt, et slikt dampskip som vi brukte i resonnementet vårt, eksisterer selvfølgelig ikke og kan ikke eksistere.

For å kunne bestemme en liten endring i lyshastigheten på relativt sakte bevegelige kropper tilgjengelig for oss, var det nødvendig å lage måleinstrumenter med eksepsjonelt høy nøyaktighet. Og først når slike enheter kunne lages, var det mulig å begynne å avklare motsetningen mellom lysets egenskaper og bevegelsens relativitetslov.

Et slikt eksperiment ble utført i 1881 av en av de største eksperimenter i moderne tid, den amerikanske fysikeren Mikaelson.

Som en bevegelig kropp brukte Michaelson ... kloden. Jorden er faktisk en kropp som åpenbart beveger seg: den roterer rundt solen og dessuten med en ganske "solid" hastighet for våre forhold - 30 kilometer per sekund. Derfor, når vi studerer forplantningen av lys på jorden, studerer vi faktisk forplantningen av lys i et bevegelig laboratorium.

Mikaelson målte lyshastigheten på jorden i forskjellige retninger med svært høy nøyaktighet, det vil si at han praktisk talt utførte det vi mentalt gjorde med deg på en tenkt bevegelig dampbåt. For å fange den lille forskjellen på 30 kilometer sammenlignet med det enorme antallet på 300 000 kilometer, måtte Mikaelson bruke en svært kompleks eksperimentell teknikk og bruke all sin store oppfinnsomhet. Nøyaktigheten i eksperimentet var så stor at Mikaelson ville ha klart å oppdage en mye mindre forskjell i hastighet enn han ønsket å oppdage.

Ut av stekepannen i bålet

Resultatet av eksperimentet så ut til å være åpenbart på forhånd. Når man kjenner lysets egenskaper, kunne man forutse at lyshastigheten målt i forskjellige retninger ville være forskjellig. Men du tror kanskje at resultatet av eksperimentet faktisk ble slik?

Ingenting som dette! Mikaelsons eksperiment ga helt uventede resultater. I løpet av en årrekke ble det gjentatt mange ganger under de mest varierte forhold, men det førte alltid til den samme oppsiktsvekkende konklusjonen.

På en jord som beveger seg bevisst, viser lysets hastighet, målt i alle retninger, seg å være nøyaktig den samme.

Så lys er intet unntak. Den adlyder samme lov som en kule på en bevegelig dampbåt, Galileos relativitetslov. Det var ikke mulig å oppdage jordens "absolutte" bevegelse. Den eksisterer ikke, slik den burde være ifølge relativitetsloven.

Den ubehagelige motsetningen vitenskapen sto overfor ble løst. Men nye motsetninger oppsto! Fysikere kom seg ut av bålet og inn i stekepannen.

For å klargjøre de nye motsetningene som Mikaelsons erfaring har ført til, la oss gå gjennom våre undersøkelser i rekkefølge.

Vi slo først fast at absolutt bevegelse og hvile ikke eksisterer; Dette er hva Galileos relativitetslov sier. Så viste det seg at lysets spesielle egenskaper strider mot relativitetsloven. Av dette fulgte det at absolutt bevegelse og hvile fortsatt eksisterer. For å teste dette utførte Mikaelson et eksperiment. Eksperimentet viste det motsatte: det er ingen motsetning – og lys adlyder relativitetsloven. Derfor eksisterer ikke absolutt bevegelse og hvile igjen. På den annen side gjelder implikasjonene av Mikaelsons erfaring åpenbart enhver bevegelig kropp, ikke bare jorden; derfor er lyshastigheten den samme i alle laboratorier, uavhengig av deres egen bevegelse, og derfor er lyshastigheten fortsatt ikke en relativ, men en absolutt verdi.

Det viste seg å være en ond sirkel. De største fysikerne i hele verden har drevet hjernen over det i årevis. Ulike teorier har blitt foreslått, opp til de mest utrolige og fantastiske. Men ingenting hjalp: hver ny antagelse forårsaket umiddelbart nye motsetninger. Den lærde verden sto foran en av de største mysteriene.

Det mest mystiske og merkelige med alt dette var at vitenskapen her tok for seg helt klare, fast etablerte fakta: med relativitetsloven, lysets kjente egenskaper og Mikaelsons eksperiment. Og de førte, ser det ut til, til fullkommen absurditet.

Motsigelse av sannheter... Men sannheter kan ikke motsi hverandre, siden det bare kan være én sannhet. Derfor må det være en feil i vår forståelse av fakta. Men hvor? Hva er det?

I hele 24 år – fra 1881 til 1905 – fant de ikke svar på disse spørsmålene. Men i 1905 ga vår tids største fysiker, Albert Einstein, en strålende forklaring på gåten. Fremstår med perfekt uventet side, ga det inntrykk av en eksploderende bombe på fysikere.

Einsteins forklaring er så forskjellig fra alle konseptene som menneskeheten har vært vant til i årtusener at det høres usedvanlig utrolig ut. Men til tross for dette, viste det seg utvilsomt å være riktig: i 34 år nå har laboratorieeksperimenter og observasjoner av forskjellige fysiske fenomener i verden mer og mer bekreftet gyldigheten.

Når dørene åpnes

For å forstå Einsteins forklaring må man først være kjent med én konsekvens av Mikaelsons eksperiment. La oss se på det med en gang med et eksempel. La oss bruke en fantastisk dampbåt til dette nok en gang.

Se for deg et dampskip som er 5 400 000 kilometer langt. La den bevege seg i en rett linje og jevnt med en fabelaktig hastighet på 240 tusen kilometer per sekund. På et tidspunkt tennes en lyspære i midten av dampbåten. Det er dører ved baugen og akterenden av skipet. De er ordnet på en slik måte at i det øyeblikket lyset fra en lyspære faller på dem, åpnes de automatisk. Her lyser lampen. Når skal dørene åpnes?

For å svare på dette spørsmålet, la oss huske resultatene av Mikaelsons eksperiment. Mikaelsons eksperiment viste at i forhold til observatører på en jord i bevegelse, forplanter lys seg i alle retninger med samme hastighet på 300 000 kilometer i sekundet. Det samme vil selvfølgelig skje på en dampbåt i bevegelse. Men avstanden fra lyspæren til hver ende av skipet er 2700.000 kilometer, og 2700.000: 300.000 = 9. Dette betyr at lyset fra lyspæren når hver dør på 9 sekunder. Dermed vil begge dørene åpnes samtidig.

Slik vil saken bli presentert for observatøren på skipet. Og hva vil folk se på brygga, forbi som dampbåten beveger seg?

Siden lysets hastighet ikke er avhengig av lyskildens bevegelse, er den lik de samme 300 000 kilometerne i sekundet i forhold til brygga, til tross for at lyskilden er på et skip i bevegelse. Men fra observatørens synspunkt på brygga, beveger døren ved akterskipet seg mot lysstrålen med skipets hastighet. Når møter døren bjelken?

Vi har her å gjøre med et problem som ligner problemet med to reisende som reiser mot hverandre. For å finne møtetidspunktet må du dele avstanden mellom de reisende med summen av hastighetene deres. La oss gjøre det samme her. Avstanden mellom lyspæren og døren er 2700 tusen kilometer, hastigheten til døren (det vil si damperen) er 240 tusen kilometer per sekund, og lysets hastighet er 300 tusen kilometer per sekund.

Derfor vil bakdøren åpne seg

2700.000/(300.000 + 240.000)=5 sekunder

Etter at lyspæren er på. Hva med fronten?

Inngangsdøren, sett fra observatøren på brygga, må lysstrålen ta igjen, da den beveger seg med skipet i samme retning som lysstrålen. Derfor har vi her problemet med reisende, hvorav den ene overkjører den andre. Vi deler avstanden med forskjellen i hastigheter:

2700.000/(300.000 - 240.000)=45 sekunder

Så den første døren åpnes 5 sekunder etter at lyset tennes, og den andre døren åpnes 45 sekunder senere. Derfor vil ikke dørene åpnes samtidig. Det er det bildet skal presenteres for folk på brygga! Bildet er det mest fantastiske av alt som har blitt sagt så langt.

Det viser seg at de samme hendelsene - åpningen av fronten og bakdør- vil vise seg å være samtidig for personer på skipet, og ikke-samtidig for personer på brygga, men atskilt med et tidsintervall på 40 sekunder.

Høres ikke dette ut som fullstendig tull? Ser ikke dette ut som en absurd påstand fra en vits - at lengden på en krokodille fra hale til hode er 2 meter, og fra hode til hale er 1 meter?

Og vel å merke, det vil ikke virke for folk på brygga som om dørene ikke åpnet seg samtidig: for dem er dette faktisk faktisk skje samtidig. Tross alt regnet vi ut tiden da hver av dørene åpnet. Samtidig fant vi ut at den andre døren faktisk åpnet 40 sekunder senere enn den første.

Passasjerene på dampbåten konstaterte imidlertid også korrekt at begge dørene åpnet samtidig. Og det ble vist aritmetisk. Hva skjer? Aritmetikk vs Aritmetikk?!

Nei, aritmetikk har ikke skylden her. Alle motsetningene vi har møtt her ligger i våre misoppfatninger om tid: tiden viste seg å være helt annerledes enn hva menneskeheten anså den for å være til nå.

Einstein reviderte disse gamle, tusen år gamle konseptene. Samtidig gjorde han en stor oppdagelse, takket være at navnet hans ble udødelig.

Tid er relativ

I forrige utgave viste vi hvilke ekstraordinære konklusjoner fysikere måtte trekke fra Mikaelsons eksperiment. Vi har sett på et eksempel på en tenkt dampbåt der to dører åpnes ved signal fra et lys, og vi har etablert et slående faktum: fra observatørers synspunkt på dampbåten åpnes dørene i samme øyeblikk, men fra kl. synspunktet til observatører på brygga, til forskjellige øyeblikk.

Hva en person ikke er vant til virker utrolig for ham. Tilfellet med dørene på en dampbåt virker ganske utrolig fordi vi aldri har beveget oss med en hastighet som til og med langt nærmer seg det fantastiske tallet på 240 000 kilometer i sekundet. Men vi må ta hensyn til at fenomenene som oppstår i slike hastigheter kan være svært forskjellige fra de vi er vant til i hverdagen.

Selvfølgelig er det faktisk ingen dampskip som beveger seg med hastigheter nær lysets hastighet. Og faktisk har ingen noen gang observert et slikt tilfelle med dører som beskrevet i vårt eksempel. Men lignende fenomener, takket være moderne høyt utviklet eksperimentell teknologi, kan sikkert oppdages. Husk at eksemplet med å åpne dører ikke er basert på abstrakt resonnement, men utelukkende på fast etablerte fakta oppnådd gjennom erfaring: Mikaelson-eksperimentet og mange års observasjoner av lysets egenskaper.

Så det var erfaring som førte oss til den udiskutable konklusjonen at konseptet om samtidigheten av to hendelser ikke er absolutt. Tidligere vurderte vi at hvis to hendelser skjedde i et laboratorium samtidig, så ville de for ethvert annet laboratorium være samtidige. Nå har vi funnet ut at dette bare gjelder for laboratorier i hvile i forhold til hverandre. Ellers vil hendelser som er samtidige for ett laboratorium inntreffe for et annet i annen tid.

Det følger av dette at begrepet samtidighet er et relativt begrep. Det får mening bare når du indikerer hvordan laboratoriet beveger seg, fra hvilke hendelser observeres.

I begynnelsen av artikkelen snakket vi om to reisende som daglig dukket opp i ekspressrestaurantbilen. De reisende var sikre på at de møttes hele tiden på samme sted. Ektemennene deres hevdet at de møttes hver dag på et nytt sted, tusen kilometer unna det forrige.

Begge hadde rett: med hensyn til toget møttes de reisende faktisk på samme sted, men med hensyn til jernbanesporene, på forskjellige steder. Dette eksemplet viste oss at begrepet rom ikke er et absolutt begrep, men et relativt.

Begge eksemplene – om å møte reisende og åpne dører på en dampbåt – ligner hverandre. I begge tilfeller snakker vi om relativitet, og til og med de samme ordene finnes: "til det samme" og "til forskjellige". Bare i det første eksemplet handler det om steder, det vil si om rom, og i det andre - om øyeblikk, altså om tid. Hva følger herfra?

At begrepet tid er like relativt som begrepet rom.

For å endelig bekrefte dette, la oss endre dampbåteksemplet litt. La oss anta at mekanismen til en av dørene er defekt. La personene på båten legge merke til at inngangsdøren åpnet 15 sekunder før bakdøren på grunn av denne feilen. Og hva vil folk se ved brygga?

Hvis inngangsdøren i den første varianten av eksemplet åpnet for dem 40 sekunder senere enn den bakre, vil det i den andre varianten skje bare 40 - 15 = 25 sekunder senere. Det viser seg derfor at for folk på skipet åpnet inngangsdøren tidligere enn baksiden, og for folk på brygga - senere.

Så det som skjedde tidligere for ett laboratorium skjedde senere i forhold til et annet. Av dette er det klart at begrepet tid i seg selv er et relativt begrep.

Denne oppdagelsen ble gjort i 1905 av den tjueseks år gamle fysikeren Albert Einstein. Før det så mennesket for seg tiden som absolutt – overalt i verden den samme, uavhengig av ethvert laboratorium. Så en gang anså folk retningene til toppen og bunnen for å være de samme over hele verden.

Og nå har skjebnen til verdensrommet falt tiden. Det viste seg at uttrykket «samtidig» ikke gir mer mening enn uttrykket «på samme sted» dersom det ikke er angitt hvilket laboratorium de viser til.

Kanskje noen fortsatt har et spørsmål: Vel, faktisk, uavhengig av hvilket som helst laboratorium, er to hendelser samtidig eller ikke? Å tenke på dette spørsmålet er like absurd som å tenke på spørsmålet, men hvor er faktisk toppen og bunnen i verden, uavhengig av laboratorier?

Oppdagelsen av tidens relativitet gjorde det mulig, som du vil se senere, å løse alle motsetningene som Mikaelsons eksperiment førte fysikken til. Denne oppdagelsen var en av sinnets største seire over de stillestående ideene som har utviklet seg gjennom tusenårene. Ved å slå den vitenskapelige verden med sin uvanlighet her, produserte den en dyp revolusjon i menneskehetens syn på naturen. I karakter og betydning kan den bare sammenlignes med omveltningen forårsaket av oppdagelsen av jordens sfærisitet eller oppdagelsen av dens bevegelse rundt solen.

Så Einstein, sammen med Copernicus og Newton, banet helt nye veier for vitenskapen. Og det var ikke for ingenting at oppdagelsen av denne da fremdeles unge vitenskapsmannen raskt ga ham berømmelse som den største fysikeren i vårt århundre.

Læren om tidens relativitet kalles vanligvis «Einsteins relativitetsprinsipp» eller rett og slett «relativitetsprinsippet». Det må ikke forveksles med loven eller prinsippet om bevegelses relativitet, som ble diskutert tidligere, det vil si med " klassisk prinsipp relativitet", eller "relativitetsprinsippet til Galileo - Newton".

Hastigheten har en grense

Det er umulig å fortelle i en tidsskriftartikkel om de enorme endringene og om alle de nye tingene som relativitetsprinsippet har ført til vitenskapen. I tillegg, for å forstå alt dette, må du kunne fysikk og høyere matematikk godt.

Hensikten med artikkelen vår er å forklare bare selve grunnlaget for Einsteins prinsipp og de viktigste konsekvensene som følger av tidens relativitet. Dette alene er, som du har sett, langt fra en enkel oppgave. Merk at relativitetsprinsippet er et av de vanskeligste vitenskapelige spørsmålene, og det er generelt umulig å se dypt nok på det uten hjelp av matematikk.

Til å begynne med, vurder en svært viktig konsekvens av tidens relativitet, angående hastighet.

Som du vet, har hastigheten til damplokomotiver, biler og fly økt kontinuerlig siden oppfinnelsen og frem til i dag. For øyeblikket har den nådd en verdi som ville virket utrolig for bare noen tiår siden. Det vil fortsette å øke.

Mye høyere hastigheter er også kjent innen teknologi. Dette er først og fremst hastigheten til kuler og artillerigranater. Flyhastigheten til kuler og granater, takket være kontinuerlige tekniske forbedringer, har også økt fra år til år og vil fortsette å øke i fremtiden.

Men den høyeste hastigheten som brukes i teknologi er hastigheten på signaloverføring ved hjelp av lysstråler, elektrisk strøm og radiobølger. I alle tre tilfeller er det omtrent lik samme verdi - 300 tusen kilometer per sekund.

Man skulle kanskje tro at med den videre utviklingen av teknologi, med oppdagelsen av noen nye stråler, vil selv denne hastigheten bli overgått; Ved å stadig øke hastighetene som er tilgjengelige for oss, vil vi til slutt kunne komme så nært som vi vil idealet om øyeblikkelig overføring av signaler eller innsats over hvilken som helst avstand.

Mikaelsons erfaring viser imidlertid at dette idealet er uoppnåelig. Faktisk, med en uendelig høy overføringshastighet, ville signaler fra to hendelser under alle forhold nå oss umiddelbart; og hvis i ett laboratorium to hendelser skjedde samtidig, ville de i alle andre laboratorier også bli observert samtidig - i samme øyeblikk da de skjedde. Og dette ville bety at "samtidighet" er blitt absolutt, helt uavhengig av bevegelsen av laboratorier. Men tidens absolutthet, som vi har sett, tilbakevises av Mikaelsons eksperiment. Derfor kan ikke overføringen av signaler eller krefter være øyeblikkelig.

Med andre ord, hastigheten til enhver overføring kan ikke være uendelig stor. Det er en viss fartsgrense – en fartsgrense som under ingen omstendigheter kan overskrides.

Det er lett å verifisere at den begrensende hastigheten sammenfaller med lysets hastighet. Faktisk, i henhold til relativitetsprinsippet til Galileo - Newton, er naturlovene i alle laboratorier som beveger seg i forhold til hverandre i en rett linje og jevnt de samme. Dette betyr at for alle slike laboratorier bør samme hastighet være den begrensende. Men hva slags hastighet holder verdien uendret i alle laboratorier? En slik utrolig konstanthet, som vi har sett, er bare lysets hastighet, og bare den! Det følger av dette at lysets hastighet ikke bare er forplantningshastigheten til en (om enn veldig viktig) handling i verden: det er samtidig den begrensende hastigheten som finnes i naturen.

Oppdagelsen av eksistensen av en begrensende hastighet i naturen var også en av menneskets største seire. En fysiker fra forrige århundre kunne ikke ha gjettet at det var en grense for fart. Hvis han imidlertid ville ha snublet over det faktum at eksistensen av den begrensende hastigheten under eksperimenter, ville han ha bestemt at dette var en ulykke, at det kun var begrensningene i hans eksperimentelle evner som hadde skylden. Han ville være berettiget til å tro at med utviklingen av teknologi, kunne den begrensende hastigheten overgås.

Det motsatte er klart for oss: det ville være like latterlig å regne med dette som å tro at med utviklingen av navigasjonen vil det være mulig å nå et sted på jordens overflate som er mer enn 20 tusen kilometer unna utgangspunktet ( det vil si mer enn halvparten av jordens omkrets).

Når tilsvarer et minutt en time?

For å utførlig forklare tidens relativitet og konsekvensene som følger av dette, som virker merkelige av vanen, bruker Einstein eksempler med et tog. Vi vil gjøre det samme. Et gigantisk tog som beveger seg i en imaginær fabelaktig hastighet vil bli kalt «Einsteins tog».

Tenk deg en veldig lang jernbane. Det er to stasjoner i en avstand på 864 millioner kilometer fra hverandre. For å dekke avstanden mellom dem, vil Einsteins tog, som beveger seg med en hastighet på for eksempel 240 tusen kilometer i sekundet, trenge en times tid. Begge stasjonene har helt nøyaktige klokker.

En reisende setter seg på toget på den første stasjonen. Først stiller han lommekronometeret nøyaktig til stasjonsklokken. Ved ankomst til en annen stasjon sammenligner han den med stasjonsklokken og er overrasket over å legge merke til at kronometeret har falt bak ...

Hvorfor skjedde dette?

Anta at det er en elektrisk lyspære på gulvet i bilen, og et speil i taket. En lysstråle fra en lyspære som treffer et speil reflekteres tilbake til lyspæren. Banen til strålen, sett av den reisende i bilen, er vist i den øvre figuren: strålen er rettet vertikalt oppover og faller vertikalt nedover.

Et annet bilde vil bli presentert for observatøren på stasjonen. I løpet av tiden som lysstrålen gikk fra lyspæren til speilet, beveget speilet seg sammen med toget. Og under fallet av den reflekterte strålen beveget selve lyspæren seg samme avstand. Banen som strålen beveger seg fra observatørens synspunkt på stasjonen er vist i den nedre figuren: den utgjør to sider av en likebenet trekant. Basen av trekanten er dannet av en lyspære som bæres frem av toget.

Vi ser at fra observatørens synspunkt på stasjonen, reiste lysstrålen en større avstand enn fra observatørens synsvinkel i toget. Samtidig vet vi at lysets hastighet er konstant under alle forhold: den er nøyaktig lik for en observatør på stasjonen, og for en reisende i et tog. Hva følger herfra?

Det er klart at hvis hastighetene er de samme, men lengdene på stiene er forskjellige, så brukes mindre tid på å passere en mindre sti, og mer tid på å passere en større. Det er enkelt å beregne forholdet mellom begge ganger.

Anta at fra observatørens synspunkt på stasjonen gikk det 10 sekunder mellom strålen gikk av til speilet og den returnerte til lyspæren. I løpet av disse 10 sekundene har lyset passert:

300.000 x 10 = 3 millioner kilometer.

Følgelig er sidene AB og BC i den likebente trekanten ABC lik 1,5 millioner kilometer hver. Siden AC 1, bunnen av trekanten, er lik avstanden som toget har tilbakelagt på 10 sekunder, nemlig:

240.000 x 10 = 2,4 millioner kilometer.

Halve basen, AD 1 er lik 1,2 millioner kilometer.

Herfra er det enkelt å bestemme høyden på bilen - høyden på trekanten BD. Fra høyre trekant ABD vi har:

BD 2 \u003d AB 2 - AD 2 \u003d 1,52 - 1,22

Derav BD = 0,9 millioner kilometer.

Høyden er ganske solid, noe som imidlertid ikke er overraskende gitt de astronomiske dimensjonene til Einsteins tog.

Banen som strålen beveger seg fra observatørens synspunkt i toget er åpenbart lik to ganger høyden til trekanten:

2BD = 2 x 0,9 = 1,8 millioner kilometer.

For å reise denne banen trenger lyset:

1 800 000/300 000 = 6 sekunder.

Så mens lysstrålen gikk fra lyspæren til speilet og tilbake, gikk det 10 sekunder på stasjonen, og bare 6 sekunder på toget. Forholdet mellom tid på toget og tid på stasjonene er 6/10.

Derav den overraskende konsekvensen: i henhold til stasjonstiden brukte toget en time på å reise mellom stasjonene, men ifølge den reisendes kronometer bare 6/10 timer, det vil si 36 minutter. Det er grunnen til at den reisendes kronometer i løpet av bevegelsestiden mellom stasjonene lå bak stasjonsklokken og dessuten med 24 minutter.

Det er nødvendig å forstå dette faktum godt: den reisendes kronometer falt bak ikke fordi; at det gikk tregere eller ikke fungerte som det skal. Nei, det fungerte akkurat som klokkene på stasjonene. Men tiden i et tog som beveget seg i forhold til stasjonene fløt annerledes enn på stasjonene.

Det kan sees av diagrammet med en trekant at jo større togets hastighet, desto større etterslep skal kronometeret fra toget til lysets hastighet være, det er mulig å sikre at en hvilken som helst liten tidsperiode går i toget på en time av stasjonstid. For eksempel, ved en toghastighet på ca. 0,9999 lysets hastighet, vil det bare gå 1 minutt i løpet av en time stasjonstid i et tog (eller omvendt, en time vil passere i løpet av et minutt stasjonstid i et tog hvis en observatør på en stasjon sjekker tiden hans med to kronometre installert i begynnelsen og på slutten av toget).

Med tanke på at tiden var absolutt, pleide en person å forestille seg det som noe jevnt flytende, og dessuten overalt og under alle forhold i verden med samme hastighet. Men Einsteins tog viser at tempoet i tiden er forskjellig i ulike laboratorier. Denne relativiteten til tid er en av de viktigste egenskapene til den fysiske verden.

Fra alt som er sagt, kan vi konkludere med at "tidsmaskinen" beskrevet av Wells i en fantastisk historie ikke er en så tom fantasi. Tidens relativitet åpner for dem muligheten - i det minste teoretisk - for å reise inn i fremtiden. Det er lett å se at Einsteins tog er nettopp «tidsmaskinen».

Tidsmaskin

Tenk deg faktisk at Einsteins tog ikke beveger seg i en rett linje, men langs en sirkulær jernbane. Deretter, hver gang den reisende kommer tilbake til startstasjonen, vil han oppdage at klokken hans er bak stasjonsklokken.

Ved å tilnærme togets hastighet til lysets hastighet, kan du, som du allerede vet, sørge for at en liten mengde tid går i løpet av en time i henhold til stasjonsklokken i toget. Dette fører til overraskende resultater: mens det bare går år i toget, går hundrevis og tusenvis av år på stasjonen. Når han kommer ut av sin "tidsmaskin", vil vår reisende finne seg selv i en adskilt fremtid... Hans slektninger og venner er for lengst døde... Han vil finne bare deres fjerne etterkommere i live.

Einsteins tog er imidlertid fortsatt veldig forskjellig fra Wells. Tross alt, ifølge forfatteren, kunne hun bevege seg i tide, ikke på grunn av sin høye hastighet, men takket være en spesiell teknisk enhet. Men i virkeligheten kan ingen slik enhet opprettes; dette er fullstendig tull. Det er bare én måte å komme seg inn i fremtiden på: å gi toget en enorm hastighet – nærme lysets hastighet.

En annen egenskap skiller Einsteins tog fra den Wellsiske tidsmaskinen: det er ikke i stand til å bevege seg "tilbake" i tid, det vil si at det ikke er i stand til å gå inn i fortiden, og dermed vende tilbake fra fremtiden til nåtiden.

Generelt er selve ideen om å bevege seg bakover i tid helt meningsløs. Vi kan bare påvirke det som ennå ikke har vært, men vi er ikke i stand til å endre det som allerede har vært. Dette er tydelig selv fra dette eksemplet: hvis det var mulig å flytte tilbake i tid, kunne det skje at en person gikk inn i fortiden og drepte foreldrene sine da de fortsatt var babyer. Og hvis han vendte tilbake til nåtiden, ville han befinne seg i den latterlige posisjonen til en mann hvis foreldre døde lenge før han ble født!

Bevegelse med en hastighet nær lysets hastighet åpner teoretisk en mulighet til: sammen med tiden, å overvinne eventuelle avstander. Og de kan være så store i verdensrommet at selv ved maksimal hastighet for de fleste reiser, ville det ikke være nok menneskelig liv.

Et eksempel kan være en stjerne som er for eksempel to hundre lysår unna oss. Siden lysets hastighet er den høyeste hastigheten i naturen, er det derfor umulig å nå denne stjernen tidligere enn to hundre år etter starten. Og siden varigheten av menneskelivet er mindre enn to hundre år, ser det ut til at man med tillit kan si at en person fundamentalt er fratatt muligheten til å nå fjerne stjerner.

Likevel er dette resonnementet feil. Feilen er at vi snakker om to hundre år som noe absolutt. Men tid er relativt, det vil si at det ikke er noen felles tid for alle laboratorier. Stasjonene hadde en tidtelling, mens Einsteins tog hadde en annen.

La oss forestille oss en astronaut som har reist til verdensrommet. Innen den når en stjerne to hundre lysår unna oss, vil to hundre år faktisk ha gått i henhold til jordisk tid. I en rakett, avhengig av hastigheten i forhold til jorden, som vi vet, kan enhver liten tidsperiode flyte.

Dermed vil astronauten nå stjernen på sin egen tid ikke om to hundre år, men for eksempel om ett år. Med en tilstrekkelig høy hastighet er det teoretisk mulig å "fly" til en stjerne og returnere i henhold til rakettklokken selv på ett minutt ...

Dessuten: når du beveger deg med den maksimale hastigheten i verden - 300 tusen kilometer per sekund - og tiden blir ekstremt liten, det vil si lik null. Med andre ord, hvis raketten kunne bevege seg med lysets hastighet, ville tiden for observatøren i den stoppe helt, og fra denne observatørens synspunkt ville startøyeblikket falle sammen med måløyeblikket.

Vi gjentar at alt dette kun er teoretisk tenkelig. I praksis er det ikke mulig å reise til fremtiden og til fjerne stjerner, siden bevegelsen av biler og mennesker med hastigheter nær lysets hastighet er tekniske årsaker umulig.

Og størrelsene er relative.

Resonnementet og de underholdende eksemplene gitt i de foregående kapitlene virker fantastiske. Men deres mål er ikke å fengsle leseren med fantasi, men å vise hele dybden og alvoret av konsekvensene som følger av tidens relativitet.

Det er lett å se at relativiteten til størrelsene på kropper også følger av tidens relativitet.

La lengden på plattformen som Einsteins tog passerer være 2,4 millioner kilometer. Med en hastighet på 240 tusen kilometer i sekundet vil toget passere plattformen på 10 sekunder. Men på 10 sekunder av stasjonstid vil det bare gå 6 sekunder på toget. Fra dette vil den reisende med rette konkludere med at lengden på plattformen er 240 000 x 6 = 1,44 millioner kilometer, og ikke 2,40 millioner kilometer.

Dette betyr at en gjenstand i ro i forhold til ethvert laboratorium er lengre enn en i bevegelse. I forhold til toget beveget perrongen seg, og i forhold til stasjonen var den i ro. Derfor var det lengre tid for observatøren på stasjonen enn for den reisende. Togets vogner var tvert imot 10/6 ganger kortere for observatøren på stasjonen enn for den reisende.

Ettersom hastigheten øker, reduseres lengden på objekter mer og mer. Derfor burde den ved høyeste hastighet ha blitt den minste, det vil si lik null.

Så hver bevegelig kropp trekker seg sammen i bevegelsesretningen. I denne forbindelse er det nødvendig å endre et av eksemplene gitt av oss i nr. 9 av bladet, nemlig: i eksperimentet med å åpne dører på en dampbåt, fant vi ut at for en observatør på bryggen åpnet den andre døren seg 40 sekunder senere enn den første. Men siden lengden på dampbåten, som beveger seg med en hastighet på 240 tusen kilometer per sekund, ble redusert med 10/6 ganger i forhold til bryggen, vil det faktiske tidsintervallet mellom åpning av dørene være lik klokken på bryggen, ikke 40 sekunder , men 40: 10/6 = 24 sekunder. Selvfølgelig endrer ikke denne numeriske korreksjonen de grunnleggende konklusjonene som er trukket av oss fra erfaringen med damperen.

Relativiteten til legemers dimensjoner innebærer umiddelbart en ny, kanskje den mest slående, konsekvens av relativitetsprinsippet. "Det mest slående" fordi det forklarer det uventede resultatet av Mikaelson-eksperimentet, som en gang førte til forvirring i fysikernes rekker. Saken gjaldt, som du husker, tillegg av hastigheter, som av en eller annen ukjent grunn ikke "ønsket" å adlyde vanlig aritmetikk.

Mennesket har alltid vært vant til å legge til hastigheter rettet i en rett linje og i én retning, rent aritmetisk, det vil si like enkelt som tabeller eller epler. For eksempel, hvis et skip seiler i en bestemt retning med en hastighet på 20 kilometer i timen, og en passasjer går langs dekket i samme retning med en hastighet på 5 kilometer i timen, vil passasjerens hastighet ift. bryggen vil være 20 + 5 = 25 kilometer i timen.

Inntil nylig var fysikere sikre på at denne tilleggsmetoden er helt riktig og egnet for å finne summen av eventuelle hastigheter. Men relativitetsprinsippet lot ikke engang denne mekanikkens regel stå urørt.

Prøv for eksempel å legge til hastighetene på 230 og 270 tusen kilometer per sekund. Hva vil skje? 500 tusen kilometer i sekundet. Og en slik hastighet kan ikke eksistere, siden 300 tusen kilometer per sekund er den høyeste hastigheten i verden. Fra dette er det i det minste klart at summen av et hvilket som helst antall hastigheter i alle fall ikke kan overstige 300 000 kilometer per sekund.

Men kanskje er det tillatt å legge til aritmetisk lavere hastigheter, for eksempel 150 og 130 tusen kilometer per sekund? Tross alt overskrider ikke summen deres, 280 tusen kilometer per sekund, fartsgrensen i verden.

Det er lett å se at den aritmetiske summen også her er feil. La for eksempel en dampbåt bevege seg forbi bryggen med en hastighet på 150 000 kilometer i sekundet, og en ball rulle langs dekket på damperen med en hastighet på 130 000 kilometer i sekundet. Summen av disse hastighetene skal uttrykke ballens hastighet i forhold til brygga. Imidlertid vet vi fra forrige kapittel at en bevegelig kropp krymper i størrelse. Derfor er en avstand på 130 000 kilometer på en dampbåt slett ikke lik 130 000 kilometer for en observatør på brygga, og 150 000 kilometer langs kysten er slett ikke lik 150 000 kilometer for en passasjer på en dampbåt.

Videre, for å bestemme hastigheten til ballen i forhold til bryggen, bruker observatøren klokken på bryggen. Men hastigheten til en ball på en dampbåt bestemmes av dampbåtens tid. Og tid på en dampbåt i bevegelse og på en brygge, som vi vet, er ikke det samme.

Slik ser spørsmålet om å legge til hastigheter ut i praksis: du må ta hensyn til relativiteten til både avstander og tid. Hvordan skal hastigheter kombineres?

Einstein ga en spesiell formel for dette, tilsvarende relativitetsprinsippet. Så langt har vi ikke gitt formler fra relativitetsteorien, og vi har ikke ønsket å belaste denne vanskelige artikkelen med dem. Imidlertid gjør matematikkens kortfattede og presise språk mange ting umiddelbart klare, og erstatter lange, ordrike argumenter. Formelen for å legge til hastigheter er ikke bare mye enklere enn alle de tidligere resonnementene, men er i seg selv så enkel og interessant at det er verdt å sitere:

V1 + V2
W = ________________
V 1 x V 2
1+ ___________
C2

Her er V 1 og V 2 vilkårene for hastigheten, W er den totale hastigheten, c er den høyeste hastigheten i verden (lysets hastighet), lik 300 tusen kilometer per sekund.

Denne fantastiske formelen har akkurat den rette egenskapen: uansett hvilke hastigheter vi legger til den, vil vi aldri få mer enn 300 tusen kilometer per sekund. Prøv å legge til 230 000 og 270 000 kilometer per sekund ved å bruke denne formelen, eller til og med 300 000 og 300 000 kilometer per sekund, og se hva som skjer.

Når man legger til små hastigheter – slik vi i de fleste tilfeller møter i praksis – gir formelen oss det vanlige resultatet, som skiller seg lite fra aritmetisk sum. La oss ta for eksempel selv de høyeste moderne bevegelseshastighetene. La to fly bevege seg mot hverandre, som flyr 650 kilometer i timen hver. Hva er hastigheten på deres konvergens?

Aritmetisk - (650 + 650) = 1300 kilometer i timen. Ifølge Einsteins formel - bare 0,72 mikron per time mindre. Og i eksemplet ovenfor med et sakte bevegelig skip, på dekket en mann går, denne forskjellen er fortsatt 340 tusen ganger mindre.

Det er umulig å oppdage slike mengder i slike tilfeller ved målinger. Ja, og deres praktiske verdi er null. Fra dette er det klart hvorfor mennesket i tusenvis av år ikke la merke til at den aritmetiske addisjonen av hastigheter er grunnleggende feil: unøyaktigheten med slik addisjon er mye mindre enn de strengeste kravene til praksis. Og derfor, i teknologi, konvergerte alt alltid med beregninger, hvis bare beregningene var riktige.

Men det er ikke lenger mulig å legge til aritmetiske hastigheter som kan sammenlignes med lysets hastighet: her kan vi falle inn i grove feil. For eksempel, ved hastigheter på 36 tusen kilometer per sekund, vil feilen overstige 1 tusen kilometer, og ved 100 tusen kilometer per sekund vil den allerede nå 20 tusen kilometer per sekund.

Det faktum at den aritmetiske addisjonen av hastigheter er feil, og Einsteins formel er korrekt, bekreftes av erfaring. Det kunne ikke være annerledes: Det var tross alt erfaringen som fikk fysikere til å revurdere de gamle begrepene innen mekanikk og førte dem til relativitetsprinsippet.

Når vi vet hvordan vi faktisk legger til hastighetene, kan vi nå forstå de "mystiske" resultatene av Michaelson-eksperimentet. Ved å utføre dette eksperimentet da jorden beveget seg mot lysstrålen med en hastighet på 30 kilometer per sekund, forventet Michaelson å få et resultat på 300 000 + 30 = 300 030 kilometer per sekund.

Men du kan ikke legge til fart på den måten!

Bytt inn V 1 = c (c er lysets hastighet) og V 2 = 30 i formelen for å legge til hastigheter, og du vil finne at den totale hastigheten bare er c1, og ikke mer. Akkurat slik var resultatet av Mikaelsons eksperiment.

Det samme resultatet vil bli oppnådd for alle andre verdier av V 2 , så lenge V 1 er lik lysets hastighet. La jorden passere et hvilket som helst antall kilometer i sekundet: 30 - rundt solen, 275 - sammen med solsystemet og tusenvis av kilometer - med hele galaksen. Det endrer ikke ting. I alle tilfeller av å legge til jordens hastighet til lysets hastighet, vil formelen gi samme verdi c.

Så resultatene av Mikaelsons eksperiment overrasket oss bare fordi vi ikke visste hvordan vi skulle legge til hastighetene riktig. Vi visste ikke hvordan vi skulle gjøre dette, fordi vi ikke visste at kropper trekker seg sammen i retning av deres bevegelse og at tiden går forskjellig i forskjellige laboratorier.

Masse og energi

Det gjenstår å vurdere det siste spørsmålet.

En av de viktigste egenskapene til enhver kropp er dens masse. Vi er vant til å tro at det alltid forblir uendret. Men beregninger basert på relativitetsprinsippet viser noe annet: Når en kropp beveger seg, øker dens masse. Den øker like mange ganger som lengden på kroppen minker. Dermed er massen til Einsteins tog, som beveger seg med en hastighet på 240 tusen kilometer per sekund, 10/6 ganger større enn massen i hvile.

Når hastigheten nærmer seg grensen, vokser massen raskere og raskere. Ved den begrensende hastigheten må massen til enhver kropp bli uendelig stor. De vanlige hastighetene som vi møter i praksis forårsaker en helt ubetydelig økning i massen.

Imidlertid er det fortsatt mulig å teste dette fenomenet eksperimentelt: moderne eksperimentell fysikk er i stand til å sammenligne massen av raskt bevegelige elektroner med massen til de som er i ro. Og erfaring bekrefter fullt ut loven om massens avhengighet av hastighet.

Men for å fortelle kroppens hastighet, er det nødvendig å bruke energi. Og det viser seg at generelt, alt arbeid som gjøres på en kropp, enhver økning i kroppens energi innebærer en økning i masse proporsjonal med denne brukte energien. Derfor er massen til en oppvarmet kropp større enn den til en kald, massen til en komprimert fjær er større enn den til en fri.

Ubetydelige mengder masseenheter tilsvarer enorme mengder energienheter. For eksempel, for å øke massen til en kropp med bare 1 gram, er det nødvendig å jobbe med den på 25 millioner kilowattimer. Med andre ord er massen på 25 millioner kilowattimer elektrisk energi lik 1 gram. For å få dette grammet kreves all energien som genereres av Dneproges i to dager. Når vi bare teller en kopek per kilowatt-time, finner vi at 1 gram av den billigste elektriske energien koster 250 tusen rubler. Og hvis du gjør strøm til lys, vil 1 gram lys koste omtrent 10 millioner rubler. Dette er mange ganger dyrere enn det dyreste stoffet - radium.

Brenner du 1 tonn kull innendørs, vil forbrenningsproduktene bare veie 1/3000 gram mindre enn kullet og oksygenet de ble dannet av etter at de er avkjølt. Den manglende brøkdelen av massen går tapt ved varmestråling. Og oppvarming av 1 tonn vann fra 0 til 100 grader vil medføre en økning i massen med mindre enn 5/1 000 000 brøkdeler av et gram.

Det er helt klart at slike ubetydelige endringer i kroppens masse når de mister eller får energi, unngår de mest nøyaktige målingene. Imidlertid kjenner moderne fysikk fenomener der en endring i masse blir merkbar. Dette er prosessene som skjer under kollisjonen av atomkjerner, når kjernene til andre grunnstoffer dannes fra kjernene til noen grunnstoffer.

For eksempel, når kjernen til et litiumatom kolliderer med kjernen til et hydrogenatom, dannes to kjerner av et heliumatom. Massen til disse to kjernene er allerede en betydelig mengde - 1/4 del - mindre enn den totale massen av hydrogen- og litiumkjerner. Derfor, når du konverterer 1 gram av en blanding av litium og hydrogen til helium, bør 1/400 av et gram energi frigjøres, som vil være i kilowatt-timer:

25 000 000/400 = 62,5 tusen kilowattimer.

Derfor, hvis vi enkelt kunne gjennomføre kjernefysiske transformasjoner, ville vi blitt eiere av den rikeste energikilden: for å få kraften til Dneproges, ville det være nok å konvertere bare 4 gram av en blanding av litium og hydrogen til helium hver time.

Ny og gammel fysikk

Dette avslutter vår overfladiske introduksjon til relativitetsprinsippet.

Vi har sett hvor alvorlig og dype endringer introduserte relativitetsprinsippet i verdensbildet som har utviklet seg blant menneskeheten i mange århundrer. Betyr ikke dette at de gamle ideene er fullstendig ødelagt? At de skal avvises fullstendig? At all fysikk skapt før oppdagelsen av relativitetsprinsippet skal krysses ut som feil?

Nei, fordi forskjellen mellom den gamle fysikken (den kalles "klassisk") og fysikken som tar hensyn til relativitetsprinsippet ("relativistisk", fra det latinske ordet "relatio", som betyr "referanse"), er for liten på nesten alle områder av vår praktiske virksomhet.

Hvis for eksempel en passasjer på et ordinært, til og med det raskeste tog (men selvfølgelig ikke Einsteins tog) tok det inn i hodet hans å innføre en tidskorreksjon for relativitetsprinsippet, ville han bli latterliggjort. For en dag vil en slik endring bli uttrykt i ti milliarder av et sekund. Rystelsen i toget og den unøyaktige funksjonen til det beste urverket har en usammenlignelig sterkere effekt på klokkens avlesninger.

En ingeniør som ville legge inn i beregningene økningen i vannmassen når det varmes opp, kan kalles gal. På den annen side bør en fysiker som studerer kollisjonen av atomkjerner, men ikke tar hensyn til mulige endringer i masse, utvises fra laboratoriet for uvitenhet.

Designere vil alltid designe maskiner ved å bruke lovene i klassisk fysikk: endringer i relativitetsprinsippet vil ha mindre effekt på maskiner enn en mikrobe som har landet på et svinghjul. Men en fysiker som observerer raske elektroner må ta hensyn til endringen i massen deres avhengig av hastigheten.

Så naturlovene, oppdaget før fremveksten av relativitetsprinsippet, er ikke kansellert; Relativitetsteorien motbeviser ikke, men utdyper og foredler kun kunnskapen som den gamle vitenskapen har oppnådd. Det setter grensene som denne kunnskapen kan brukes innenfor uten å gjøre feil.

Avslutningsvis må det sies at relativitetsteorien ikke er begrenset til problemstillingene som vi har vurdert i denne artikkelen. Ved å fortsette utviklingen av læren ga Einstein senere fullstendig Nytt bilde et så viktig fenomen som universell gravitasjon. I denne forbindelse ble relativitetslæren delt i to deler. Den første av disse, som ikke angår gravitasjon, har blitt kalt det "private" eller "spesielle" "relativitetsprinsippet"; den andre delen, som dekker spørsmålene om gravitasjon, er det "generelle relativitetsprinsippet". Dermed møtte vi bare et bestemt prinsipp (hensyn generelt prinsipp var ikke innenfor rammen av denne artikkelen).

Det gjenstår bare å merke seg at med en tilstrekkelig dyp studie av fysikk blir alle labyrintene i den komplekse bygningen av relativitetsteorien helt klare. Men det var som kjent langt fra enkelt å komme inn i dem. Dette krevde en strålende gjetning: det var nødvendig å kunne trekke de riktige konklusjonene fra Mikaelsons eksperiment – ​​å oppdage tidens relativitet med alle de påfølgende konsekvenser.

Dermed vant menneskeheten, i sitt evige ønske om å kjenne verden bredere og dypere, en av sine største seire.

Det skylder det genialiteten til Albert Einstein.

Stor åpen hemmelighet

Alexander Grishaev, utdrag fra artikkelen " Spillikins og veker av universell gravitasjon»

"Britene renser ikke våpnene sine med murstein: selv om de ikke renser våre, ellers, Gud forby, er de ikke gode til å skyte ..." - N. Leskov.

8 parabolske speil av ADU-1000-mottaks- og sendeantennekomplekset - en del av Pluton-mottakskomplekset til Center for Deep Space Communications ...

I de første årene av dannelsen av dypromforskning gikk den dessverre tapt hele linjen Sovjetiske og amerikanske interplanetære stasjoner. Selv om lanseringen fant sted uten feil, som eksperter sier "i normal modus", fungerte alle systemer normalt, alle forhåndsplanlagte banekorreksjoner gikk gjennom normalt, kommunikasjonen med kjøretøyene ble plutselig avbrutt.

Det kom til det punktet at i det neste "vinduet" som var gunstig for lanseringen, ble de samme enhetene med samme program lansert i partier, den ene etter den andre i jakten - i håp om at minst en kunne bringes til en seirende slutt. Men hvor er det! Det var en viss grunn som kuttet kommunikasjonen om tilnærming til planetene, som ikke ga innrømmelser.

De holdt selvfølgelig stille om det. Det tåpelige publikum ble informert om at stasjonen passerte i en avstand, for eksempel, 120 tusen kilometer fra planeten. Tonen i disse meldingene var så munter at man ufrivillig tenkte: «Gutta skyter! Ett hundre og tjue tusen er ikke dårlig. Kunne tross alt og på tre hundre tusen passert! Du gir nye, mer nøyaktige lanseringer! Ingen hadde noen anelse om intensiteten i dramaet - at forståsegpåere av noe der skjønte ikke.

Til slutt bestemte vi oss for å prøve dette. Signalet som kommunikasjonen utføres med, la det være kjent for deg, har lenge vært representert i form av bølger - radiobølger. Den enkleste måten å forestille seg hva disse bølgene er, kan være på "dominoeffekten". Kommunikasjonssignalet forplanter seg i verdensrommet som en bølge av fallende dominobrikker.

Hastigheten på bølgeutbredelsen avhenger av fallhastigheten til hvert individ av knokene, og siden alle knokene er like og faller på samme tid, er bølgehastigheten en konstant verdi. Avstanden mellom fysikkens bein kalles "bølgelengde".

Et eksempel på en bølge er "dominoeffekten"

La oss nå anta at vi har et himmellegeme (la oss kalle det Venus), merket i denne figuren med en rød doodle. La oss si at hvis vi skyver den første knoken, vil hver påfølgende knoke falle på den neste i løpet av ett sekund. Hvis nøyaktig 100 fliser passer fra oss til Venus, vil bølgen nå den etter at alle 100 fliser faller i rekkefølge, og bruker ett sekund hver. Totalt vil bølgen fra oss nå Venus på 100 sekunder.

Dette er tilfellet hvis Venus står stille. Og hvis Venus ikke står stille? La oss si, mens 100 knoker faller, har vår Venus tid til å "krype" til en avstand lik avstanden mellom flere knoker (flere bølgelengder) hva vil skje da?

Akademikerne bestemte hva hvis bølgen innhenter Venus i henhold til loven som skoleelever bruker lavere karakterer i gåter som: «From the point EN et tog går i en fart EN km/t, og fra punktet B samtidig går en fotgjenger ut med en fart b i samme retning, hvor lang tid vil det ta før toget kjører forbi fotgjengeren?

Det var da akademikerne skjønte at det var nødvendig å løse et så enkelt problem for yngre elever, da gikk det knirkefritt. Hvis ikke for denne oppfinnsomheten, ville vi ikke sett de enestående prestasjonene til interplanetarisk astronautikk.

Og hva er det som er så utspekulert her, at Dunno, uerfaren i vitenskapene, vil kaste opp hendene?! Og tvert imot, Znayka, erfaren i vitenskapene, vil rope ut: vakt, hold skurken, dette er pseudovitenskap! I følge ekte, korrekt vitenskap, riktig, bør denne oppgaven løses på en helt annen måte! Tross alt har vi ikke å gjøre med en slags lavhastighets revepedistdampere, men med et signal som suser etter Venus med lysets hastighet, som, uansett hvor fort du, eller Venus, løper, fortsatt innhenter deg med lysets hastighet! Dessuten, hvis du skynder deg mot ham, vil du ikke møte ham før!

Relativitetsprinsipper

- Det er som, - vil Dunno utbryte, - det viser seg at hvis fra avsnittet B meg, som er i et stjerneskip på et punkt EN la dem få vite at en farlig epidemi har begynt om bord, som jeg har et middel mot, det nytter ikke for meg å snu for å møte dem, fordi vi møtes uansett ikke før, hvis romskipet som er sendt til meg beveger seg i lyshastighet? Og dette er hva det betyr – jeg kan med god samvittighet fortsette min reise til poenget C å levere et lass med bleier til aper som skal fødes nøyaktig neste måned?

- Det stemmer, - vil Znayka svare deg, - hvis du var på sykkel, så måtte du gå som den stiplede pilen viser - mot bilen som forlot deg. Men hvis et kjøretøy med lett hastighet beveger seg mot deg, spiller ingen rolle om du vil bevege deg mot det eller bevege deg bort fra det, eller holde deg på plass - møtetidspunkt kan ikke endres.

- Hvordan er det slik, - Dunno kommer tilbake til dominobrikkene våre, - vil knokene begynne å falle fortere? Det vil ikke hjelpe - det vil bare være et puslespill om at Akilles tar igjen en skilpadde, uansett hvor fort Achilles løper, vil det fortsatt ta ham litt tid å gå den ekstra distansen som skilpadden har tilbakelagt.

Nei, alt er kjøligere her - hvis en lysstråle fanger deg, så strekker du plassen i bevegelse. Sett de samme dominobrikkene på en gummibandasje og trekk den - det røde krysset på den vil bevege seg, men knokene vil også bevege seg, avstanden mellom knokene øker, d.v.s. bølgelengden øker, og dermed mellom deg og startpunktet for bølgen vil det alltid være like mange bein. Hvordan!

Det var jeg som populært skisserte grunnlaget for Einsteins Relativitetsteorier, den eneste riktige, vitenskapelig teori, som burde vært brukt for å beregne passasjen av et subluminalt signal, inkludert ved beregning av kommunikasjonsmåter med interplanetære sonder.

La oss fokusere på ett punkt: i relativistiske teorier (og det er to av dem: ETT HUNDRE– den spesielle relativitetsteorien og generell relativitetsteori- den generelle relativitetsteorien) lysets hastighet er absolutt og kan ikke overskrides på noen måte. Og en nyttig begrep, som refererer til effekten av å øke avstanden mellom knokene, dette kalles " Doppler effekten» - effekten av å øke bølgelengden, hvis bølgen følger det bevegelige objektet, og effekten av å redusere bølgelengden, hvis objektet beveger seg mot bølgen.

Så akademikerne vurderte i henhold til den eneste riktige teorien, bare probene "etter melk" igjen. I mellomtiden, på 60-tallet av det 20. århundre, produserte en rekke land Venus radar. Med Venus radar kan dette postulatet om relativistisk tillegg av hastigheter verifiseres.

amerikansk B. J. Wallace i 1969, i artikkelen "Radar Test of the Relative Speed ​​of Light in Space", analyserte han åtte radarobservasjoner av Venus publisert i 1961. Analysen overbeviste ham om at hastigheten til radiostrålen ( i strid med relativitetsteorien) er algebraisk lagt til hastigheten på jordens rotasjon. Deretter hadde han problemer med publisering av materiale om dette emnet.

Vi viser artiklene viet til de nevnte eksperimentene:

1. V.A. Kotelnikov et al. "Radarinstallasjonen brukt i radaren til Venus i 1961" Radio Engineering and Electronics, 7, 11 (1962) 1851.

2. V.A. Kotelnikov et al. "Resultatene av Venus radar i 1961" Ibid., s. 1860.

3. V.A. Morozov, Z.G. Trunova "Svak signalanalysator brukt i radaren til Venus i 1961" Ibid., s.1880.

konklusjoner, som ble formulert i den tredje artikkelen, er forståelige selv for Dunno, som har forstått teorien om fallende dominobrikker, som er uttalt her i begynnelsen.

I den siste artikkelen, i delen der de beskrev betingelsene for å oppdage et signal reflektert fra Venus, var det følgende setning: " Smalbåndskomponenten forstås som komponenten av ekkosignalet som tilsvarer refleksjonen fra en fastpunktreflektor ...»

Her er "smalbåndskomponenten" den detekterte komponenten av signalet som returneres fra Venus, og den oppdages hvis Venus anses ... ubevegelig! De. gutta skrev ikke direkte det Doppler-effekten oppdages ikke, skrev de i stedet at signalet gjenkjennes av mottakeren bare hvis bevegelsen til Venus i samme retning som signalet ikke tas i betraktning, dvs. når Doppler-effekten er null i henhold til en hvilken som helst teori, men siden Venus beveget seg, fant derfor ikke effekten av bølgeforlengelse sted, noe som ble foreskrevet av relativitetsteorien.

Til den store tristheten til relativitetsteorien strakte ikke Venus rommet, og det var mye flere "dominoer" da signalet ankom Venus enn under lanseringen fra jorden. Venus, som akillesskilpadden, klarte å krype vekk fra bølgetrinnene og fanget henne med lysets hastighet.

Tydeligvis gjorde amerikanske forskere det samme, som den ovennevnte saken med Wallace, som ikke fikk publisere en artikkel om tolkningen av resultatene som ble oppnådd under Venus-skanningen. Så kommisjonene for å bekjempe pseudovitenskap fungerte skikkelig, ikke bare i det totalitære Sovjetunionen.

Forresten, forlengelsen av bølgene, som vi fant ut, ifølge teorien, skulle indikere fjerning av et romobjekt fra observatøren, og det kalles rødforskyvning, og denne rødforskyvningen, oppdaget av Hubble i 1929, ligger til grunn for den kosmogoniske teorien om Big Bang.

Plassering av Venus viste fravær det samme partiskhet, og siden den gang, siden de vellykkede resultatene av plasseringen av Venus, går denne teorien - teorien om Big Bang - i likhet med hypotesene om "svarte hull" og annet relativistisk tull, inn i kategorien science fiction. Skjønnlitteratur som de gir for Nobelpriser ikke i litteratur, men i fysikk!!! Underfulle er dine gjerninger, Herre!

P.S. Ved 100-årsjubileet for SRT og 90-årsjubileet for generell relativitet som falt sammen med den, viste det seg at verken den ene eller den andre teorien ble eksperimentelt bekreftet! I anledning jubileet ble prosjektet "Tyngdekraftsonde B (GP-B) ” verdt 760 millioner dollar, som skulle gi minst én bekreftelse på disse latterlige teoriene, men det hele endte i stor forlegenhet. Den neste artikkelen handler om det...

Einsteins OTO: "Men kongen er naken!"

«I juni 2004 vedtok FNs generalforsamling å utrope 2005 til det internasjonale året for fysikk. Forsamlingen inviterte UNESCO (FNs organisasjon for utdanning, vitenskap og kultur) til å organisere aktiviteter for feiringen av året i samarbeid med fysiske samfunn og andre interessegrupper rundt om i verden...”- Melding fra "Bulletin of the United Nations"

Fortsatt ville! – Neste år markeres 100-årsjubileet for den spesielle relativitetsteorien ( ETT HUNDRE), 90 år med den generelle relativitetsteorien ( generell relativitetsteori) - hundre år med uavbrutt triumf for den nye fysikken, som veltet den arkaiske newtonske fysikken fra sokkelen, slik tjenestemenn fra FN tenkte, i påvente av neste års feiringer og feiringer største geni av alle tider og folkeslag så vel som hans tilhengere.

Men tilhengerne visste bedre enn andre at de "strålende" teoriene ikke hadde vist seg på noen måte på nesten hundre år: ingen spådommer om nye fenomener ble laget på grunnlag av deres og ingen forklaringer som allerede var oppdaget, men ikke forklart av klassisk newtonsk fysikk. Ingenting i det hele tatt, INGENTING!

GR hadde ikke en eneste eksperimentell bekreftelse!

Det var bare kjent at teorien var strålende, men ingen visste hva nytten var med den. Vel, ja, hun matet regelmessig løfter og frokoster, som en umålt deig ble gitt ut for, og som et resultat - science fiction-romaner om sorte hull, som de ga Nobelpriser for ikke i litteratur, men i fysikk, ble kollidere bygget, en etter den andre, den ene mer enn den andre, ble gravitasjonsinterferometre avlet over hele verden, der de, for å omskrive Confucius, i "mørk materie", søkte etter svart katt, som dessuten ikke var der, og ingen så selve "svarte materien".

Derfor, i april 2004, ble et ambisiøst prosjekt lansert, som ble nøye forberedt i omtrent førti år og for den siste fasen som 760 millioner dollar ble frigitt - "Gravity Probe B (GP-B)". Tyngdekraftstest B skulle vikle på presisjonsgyroskoper (med andre ord - topper), verken mer, ikke mindre, Einsteins rom-tid, i mengden 6,6 buesekunder, omtrent, for et års flytur - akkurat i tide til det store jubileet.

Umiddelbart etter oppskytingen ventet de på seirende rapporter, i ånden til «His Excellence's Adjutant» – «brevet» fulgte den n. kilometeren: «Det første buesekundet av rom-tid har blitt viklet med suksess». Men de seirende rapportene, som de troende i de mest grandiose svindel fra det 20. århundre, alt burde liksom ikke vært.

Og uten seirende rapporter, hva i helvete er en merkedag - mengder av fiender av den mest progressive læren med penner og kalkulatorer klar venter på å spytte på Einsteins store lære. Så de droppet "internasjonalt år for fysikk" på bremsen - han passerte stille og umerkelig.

Det var ingen seirende rapporter selv umiddelbart etter fullføringen av oppdraget, i august i jubileumsåret: det var bare en melding om at alt var i rute, den geniale teorien ble bekreftet, men vi vil behandle resultatene litt, nøyaktig i en år vil det være et eksakt svar. Det kom ikke noe svar etter et år eller to. Til slutt lovet de å ferdigstille resultatene innen mars 2010.

Og hvor er resultatet? Når jeg googlet på Internett, fant jeg dette merkelige notatet i LiveJournal til en blogger:

Gravity Probe B (GP-B) - etterspor760 millioner dollar. $

Så - moderne fysikk er ikke i tvil om generell relativitetsteori, ser det ut til, hvorfor trenger vi da et eksperiment verdt 760 millioner dollar som tar sikte på å bekrefte effekten av generell relativitet?

Tross alt er dette tull – det er det samme som å bruke nesten en milliard på for eksempel å bekrefte Arkimedes lov. Ikke desto mindre, å dømme etter resultatene av eksperimentet, ble ikke disse pengene rettet i det hele tatt til eksperimentet, penger ble brukt til PR.

Eksperimentet ble utført ved bruk av en satellitt som ble skutt opp 20. april 2004, utstyrt med utstyr for måling av Lense-Thirring-effekten (som en direkte konsekvens av generell relativitetsteori). Satellitt Tyngdekraftsonde B båret om bord på de mest nøyaktige gyroskopene i verden til den dag. Opplegget for eksperimentet er godt beskrevet i Wikipedia.

Allerede i løpet av datainnsamlingsperioden begynte det å dukke opp spørsmål angående eksperimentell design og nøyaktigheten til utstyret. Tross alt, til tross for det enorme budsjettet, har utstyret designet for å måle ultrafine effekter aldri blitt testet i verdensrommet. Under datainnsamlingen ble det avslørt vibrasjoner på grunn av koking av helium i Dewar, det var uforutsette stopp av gyroene, etterfulgt av spinning opp på grunn av feil i elektronikken under påvirkning av energiske kosmiske partikler; det var datafeil og tap av "vitenskapelige data"-matriser, og "polhode"-effekten viste seg å være det viktigste problemet.

Konsept "polhode" Røttene går tilbake til 1700-tallet, da den fremragende matematikeren og astronomen Leonhard Euler skaffet seg et system av ligninger for fri bevegelse av stive legemer. Spesielt undersøkte Euler og hans samtidige (D'Alembert, Lagrange) svingninger (svært små) i målinger av jordens breddegrad, som tilsynelatende fant sted på grunn av jordens svingninger rundt rotasjonsaksen (polaraksen) ...

GP-B gyroskoper oppført av Guinness som de mest sfæriske gjenstandene som noen gang er laget av menneskehender. Kulen er laget av kvartsglass og belagt med en tynn film av superledende niob. Kvartsoverflater er polert til atomnivå.

Etter diskusjonen om aksial presesjon, har du rett i å stille et direkte spørsmål: hvorfor viser GP-B-gyroskoper, oppført i Guinness-boken som de mest sfæriske objektene, også aksial presesjon? Faktisk, i et perfekt sfærisk og homogent legeme, der alle tre treghetsaksene er identiske, ville polodeperioden rundt noen av disse aksene være uendelig stor, og for alle praktiske formål ville den ikke eksistere.

GP-B-rotorer er imidlertid ikke "perfekte" kuler. Sfærisiteten og homogeniteten til det smeltede kvartssubstratet gjør det mulig å balansere treghetsmomentene i forhold til aksene opp til en milliondel - dette er allerede nok til å ta hensyn til rotorens polholde-periode og fikse sporet langs hvilken enden av rotoraksen vil bevege seg.

Alt dette var forventet. Før oppskytingen av satellitten ble oppførselen til GP-B-rotorene simulert. Likevel var den rådende konsensus at siden rotorene var nesten perfekte og nesten ensartede, ville de gi et polodespor med veldig liten amplitude og en så stor periode at poloderotasjonen av aksen ikke ville endre seg vesentlig gjennom eksperimentet.

Imidlertid, i motsetning til gunstige prognoser, gjorde GP-B-rotorene i det virkelige liv det mulig å se en betydelig aksial presesjon. Gitt den nesten perfekt sfæriske geometrien og ensartede sammensetningen av rotorene, er det to muligheter:

- intern nedbrytning av energi;

– ytre påvirkning med konstant frekvens.

Det viste seg at kombinasjonen deres fungerer. Selv om rotoren er symmetrisk, men som Jorden beskrevet ovenfor, er gyroskopet fortsatt elastisk og stikker ut ved ekvator med omtrent 10 nm. Siden rotasjonsaksen driver, driver også bulen av kroppsoverflaten. På grunn av små defekter i rotorens struktur og lokale grensefeil mellom rotorens basismateriale og dens niobbelegg, kan rotasjonsenergi spres internt. Dette fører til at drivsporet endres uten å endre det totale vinkelmomentet (på samme måte som når man spinner et rått egg).

Hvis effektene forutsagt av generell relativitet virkelig manifesterer seg, så for hvert år med funn Tyngdekraftsonde B i bane skal rotasjonsaksene til gyroskopene avvike med henholdsvis 6,6 buesekunder og 42 bue millisekunder

To av gyroskopene på 11 måneder på grunn av denne effekten snudd noen titalls grader, fordi ble ikke vridd langs aksen med minimum treghet.

Som et resultat, gyroskoper designet for å måle millisekunder vinkelbue, ble utsatt for uplanlagte effekter og feil opp til flere titalls grader! Faktisk var det det mislykket oppdrag, men resultatene ble ganske enkelt stilnet. Hvis det opprinnelig var planlagt å kunngjøre de endelige resultatene av oppdraget i slutten av 2007, utsatte de det til september 2008, og deretter til mars 2010 totalt.

Som Francis Everitt muntert rapporterte, "På grunn av samspillet mellom elektriske ladninger "frosset" i gyroskoper og veggene i kamrene deres (lappeeffekten), og tidligere ikke redegjort for effekter av avlesninger, som ennå ikke er fullstendig ekskludert fra dataene som er oppnådd, er målenøyaktigheten på dette stadiet begrenset til 0,1 buesekunder, noe som gjør det mulig å bekrefte med en nøyaktighet bedre enn 1 % effekten av geodetisk presesjon (6,606 buesekunder per år), men gjør det så langt ikke mulig å isolere og verifisere fenomenet med entrainment av en treghetsreferanseramme (0,039 buesekunder per år). Det pågår et intensivt arbeid med å beregne og trekke ut måleinterferens ... "

Det vil si som kommentert på denne uttalelsen ZZCW : "titals grader trekkes fra titalls grader og vinkelmillisekunder gjenstår, med én prosent nøyaktighet (og da vil den deklarerte nøyaktigheten være enda høyere, fordi det ville være nødvendig å bekrefte linse-tørrende effekten for fullstendig kommunisme) tilsvarende nøkkeleffekt OTO…”

Ikke rart det NASA nektet gi ytterligere millioner av dollar i tilskudd til Stanford for et 18-måneders «advance data analysis»-program som var planlagt for perioden oktober 2008 – mars 2010.

Forskere som ønsker å få RÅ(rådata) for uavhengig bekreftelse, vi ble overrasket over å finne det i stedet for RÅ og kilder NSSDC de gis bare "data fra andre nivå". "Andre nivå" betyr at "dataene har blitt litt behandlet ..."

Som et resultat publiserte Stanfordittene, fratatt finansiering, den endelige rapporten 5. februar, som lyder:

Etter å ha subtrahert korreksjoner for den geodetiske soleffekten (+7 marc-s/år) og riktig bevegelse av ledestjernen (+28 ± 1 marc-s/år), er resultatet -6,673 ± 97 marc-s/år, å sammenlignes med de anslåtte −6 606 marc-s/år for generell relativitet

Dette er meningen til en for meg ukjent blogger, hvis mening vi vil vurdere stemmen til gutten som ropte: " Og kongen er naken!»

Og nå vil vi sitere uttalelsene fra svært kompetente spesialister, hvis kvalifikasjoner er vanskelig å utfordre.

Nikolay Levashov "Relativitetsteori er et falskt grunnlag for fysikk"

Nikolai Levashov "Einsteins teori, astrofysikere, stilte eksperimenter"

Mer detaljert Og ulike opplysninger om begivenhetene som finner sted i Russland, Ukraina og andre land på vår vakre planet, kan du komme videre Internett-konferanser, konstant holdt på nettstedet "Keys of Knowledge". Alle konferanser er åpne og fullstendige gratis. Vi inviterer alle våkne og interesserte...

Hvem hadde trodd at en liten postmedarbeider ville endre seggrunnlaget for sin tids vitenskap? Men dette skjedde! Einsteins relativitetsteori tvang oss til å revurdere det vanlige synet på universets struktur og åpnet for nye områder av vitenskapelig kunnskap.

Flertall vitenskapelige funn gjort ved eksperiment: forskere gjentok eksperimentene sine mange ganger for å være sikre på resultatene. Arbeidet ble vanligvis utført ved universiteter eller forskningslaboratorier til store selskaper.

Albert Einstein forandret seg fullstendig vitenskapelig bilde verden uten å gjennomføre et eneste praktisk eksperiment. Hans eneste verktøy var papir og penn, og han gjorde alle sine eksperimenter i hodet.

bevegelig lys

(1879-1955) baserte alle sine konklusjoner på resultatene av et "tankeeksperiment". Disse eksperimentene kunne bare gjøres i fantasien.

Hastighetene til alle bevegelige kropper er relative. Dette betyr at alle objekter beveger seg eller forblir stasjonære kun i forhold til et annet objekt. For eksempel roterer en mann, ubevegelig i forhold til jorden, samtidig med jorden rundt solen. Eller anta at en person går langs vognen til et tog i bevegelse i bevegelsesretningen med en hastighet på 3 km/t. Toget kjører med en hastighet på 60 km/t. I forhold til en stasjonær observatør på bakken vil hastigheten til en person være 63 km / t - hastigheten til en person pluss hastigheten til et tog. Hvis han gikk mot bevegelsen, ville hastigheten hans i forhold til en stasjonær observatør være lik 57 km / t.

Einstein hevdet at lysets hastighet ikke kan diskuteres på denne måten. Lysets hastighet er alltid konstant, uavhengig av om lyskilden nærmer seg deg, trekker seg tilbake fra deg eller står stille.

Jo raskere jo mindre

Helt fra begynnelsen gjorde Einstein noen overraskende antagelser. Han hevdet at hvis hastigheten til et objekt nærmer seg lysets hastighet, reduseres dimensjonene, mens massen tvert imot øker. Ingen kropp kan akselereres til en hastighet lik eller større enn lysets hastighet.

Den andre konklusjonen hans var enda mer overraskende og så ut til å være i strid med sunn fornuft. Tenk deg at av to tvillinger ble den ene på jorden, mens den andre reiste gjennom verdensrommet med en hastighet nær lysets hastighet. 70 år har gått siden oppskytingen på jorden. Ifølge Einsteins teori går tiden saktere om bord i skipet, og det har for eksempel gått bare ti år. Det viser seg at en av tvillingene som ble igjen på jorden ble seksti år eldre enn den andre. Denne effekten kalles " tvillingparadoks". Det høres utrolig ut, men laboratorieeksperimenter har bekreftet at tidsutvidelse med hastigheter nær lysets hastighet virkelig eksisterer.

Nådeløs konklusjon

Einsteins teori inkluderer også den berømte formelen E=mc 2, hvor E er energi, m er masse og c er lysets hastighet. Einstein hevdet at masse kan omdannes til ren energi. Som et resultat av å bruke denne oppdagelsen til praktisk liv atomenergi og atombomben dukket opp.

Einstein var en teoretiker. Eksperimentene som skulle bevise riktigheten av teorien hans, overlot han til andre. Mange av disse eksperimentene kunne ikke gjøres før tilstrekkelig nøyaktige måleinstrumenter var tilgjengelige.

Fakta og hendelser

• Følgende eksperiment ble utført: et fly, som en svært nøyaktig klokke ble stilt inn på, lettet og etter å ha fløyet jorden rundt i høy hastighet, sank det på samme punkt. Klokken om bord i flyet var en liten brøkdel av et sekund bak klokken som ble igjen på jorden.
• Hvis en ball slippes i en heis som faller med fritt fallakselerasjon, vil ikke ballen falle, men henge i luften. Dette er fordi ballen og heisen faller i samme hastighet.
• Einstein beviste at tyngdekraften påvirker de geometriske egenskapene til rom-tid, som igjen påvirker bevegelsen til kropper i dette rommet. Så to kropper som begynte å bevege seg parallelt med hverandre vil til slutt møtes på et tidspunkt.

Bøyde tid og rom

Ti år senere, i 1915-1916, utviklet Einstein en ny teori om tyngdekraften, som han kalte generell relativitetsteori. Han hevdet at akselerasjon (endring i hastighet) virker på kropper på samme måte som tyngdekraften. Astronauten kan ikke avgjøre ved sine egne fornemmelser om han blir tiltrukket av en stor planet, eller om raketten har begynt å avta.

Hvis romfartøyet akselererer til en hastighet nær lysets hastighet, bremser klokken på det. Jo raskere skipet beveger seg, jo saktere går klokken.

Dens forskjeller fra den newtonske gravitasjonsteorien manifesteres i studiet av romobjekter med en enorm masse, for eksempel planeter eller stjerner. Eksperimenter har bekreftet krumningen av lysstråler som passerer nær kropper med stor masse. I prinsippet er et så sterkt gravitasjonsfelt mulig at lys ikke kan gå utover det. Dette fenomenet kalles " svart hull". "Sorte hull" ser ut til å ha blitt funnet i noen stjernesystemer.

Newton hevdet at banene til planetene rundt solen er faste. Einsteins teori forutsier en langsom ytterligere rotasjon av banene til planetene forbundet med tilstedeværelsen av solens gravitasjonsfelt. Forutsigelsen ble bekreftet eksperimentelt. Det var virkelig en milepæl. Sir Isaac Newtons lov om universell gravitasjon ble endret.

Begynnelsen av våpenkappløpet

Einsteins arbeid ga nøkkelen til mange av naturens mysterier. De påvirket utviklingen av mange grener av fysikken, fra elementær partikkelfysikk til astronomi - vitenskapen om universets struktur.

Einstein i livet hans var ikke bare engasjert i teori. I 1914 ble han direktør for Institutt for fysikk i Berlin. I 1933, da nazistene kom til makten i Tyskland, måtte han som jøde forlate dette landet. Han flyttet til USA.

I 1939, til tross for at han var motstander av krigen, skrev Einstein et brev til president Roosevelt der han advarte ham om at det var mulig å lage en bombe med enorm ødeleggende kraft og at Nazi-Tyskland allerede hadde begynt å utvikle en slik bombe. Presidenten ga ordre om å starte arbeidet. Dette markerte begynnelsen på et våpenkappløp.

Den generelle relativitetsteorien, sammen med den spesielle relativitetsteorien, er det strålende arbeidet til Albert Einstein, som på begynnelsen av 1900-tallet snudde fysikenes syn på verden. Hundre år senere er generell relativitetsteori den viktigste og viktigste teorien om fysikk i verden, og hevder sammen med kvantemekanikk å være en av de to hjørnesteinene i "teorien om alt". Den generelle relativitetsteorien beskriver tyngdekraften som en konsekvens av krumningen av rom-tid (kombinert til en enkelt helhet i generell relativitet) under påvirkning av masse. Takket være generell relativitetsteori har forskere utledet mange konstanter, testet en haug med uforklarlige fenomener og kommet opp med ting som sorte hull, mørk materie og mørk energi, utvidelsen av universet, Big Bang og mye mer. GTR la også ned veto mot lysets hastighet, og fengslet oss dermed bokstavelig talt i vår nærhet (solsystemet), men etterlot et smutthull i form av ormehull - kort mulige måter gjennom rom-tid.

En ansatt ved RUDN-universitetet og hans brasilianske kolleger stilte spørsmål ved konseptet med å bruke stabile ormehull som portaler til forskjellige punkter i rom-tid. Resultatene av forskningen deres ble publisert i Physical Review D. - en ganske snert klisjé i science fiction. Et ormehull, eller "ormehull", er en slags tunnel som forbinder fjerne punkter i rommet, eller til og med to universer, ved å krumme rom-tid.