Wat is de relativistyske effekten?

De klassike natuerkunde is fan betinken dat alle waarnimmers, los fan lokaasje, sil krije deselde resultaten yn harren mjittingen fan tiid en lingte. It prinsipe fan relativiteitsteory stelt dat de waarnimmers koenen krije ferskillende resultaten, sokke distortions wurde neamd de "relativistyske effekten". Wannear't tichterby de ljochtsnelheid Newtonian natuerkunde stappe kant.

snelheid fan it ljocht

Scientist A. Michelson útfierd yn 1881 it mjitten fan de snelheid fan it ljocht, ik besefte dat dy resultaten sille net ôfhingje fan de snelheid wêrmei't beweecht de strieling boarne. Tegearre mei EV Michelson Morley eksperimint yn 1887 útfierd oar eksperimint, wêrnei't de wrâld wie dúdlik: gjin saak yn hokker rjochting de mjitting is de ljochtsnelheid is oeral en altyd itselde. De resultaten fan dy ûndersiken wienen yn konflikt mei de ideeën fan de natuerkunde oan 'e tiid, want as it ljocht reizget yn in bepaalde omjouwing (lucht), en de planeet is beweecht yn deselde medium, mjittings yn ferskillende rjochtingen kin net itselde.

Letter, de Frânske wis- en natuerkundige en astronoom Jules Anri Puankare wie ien fan 'e oprjochters fan' e relativiteitsteory. Hy ûntwikkele in Lorentz teory neffens dêr't besteande Ether stasjonêre, sadat de ljochtsnelheid famyljelid ta it is net ôfhinklik fan de boarne taryf. It ferpleatsen fan frames fierde Lorentz transformaasje, ynstee Galileeër (Galileo transformaasje oannommen oant no ta yn 'e Newtonian meganika). Tenei Galileeër konverzje waard in spesjaal gefal fan de Lorentz transformaasje, de oergong nei de oare inertial ferwizing systeem mei lytse (yn ferliking mei de ljochtsnelheid) snelheid.

It ôfskaffen fan de eter

Relativistyske effekt fan it ferminderjen fan de lingte, ek neamd Lorentz krimp, is dat foar in waarnimmer de objekten beweecht tof it, sil hawwe in lytsere lingte.

In wichtige bydrage levere oan de relativiteitsteory Albert Eynshteyn yntrodusearre. Hy hielendal ôfskaft sa'n term as "ether", oant dizze tiid prisutstvavshy yn redenearring en berekkeningen fan natuerkundigen, en al de begripen oer de eigenskippen fan de romte en tiid, hy ferskode nei it kinematics.

Nei't wurke út yn it ljocht fan Einstein, Poincaré net allinnich opholden skriuwen wittenskiplike publikaasjes op it ûnderwerp, mar net iepentlik oer de namme fan syn kollega 's yn ien fan syn wurken, útsein de iennichste gefal fan in ferwizing nei de teory fan' e PHOTOELECTRIC effekt. Poincaré bleau te praten oer de eigenskippen fan de eter, categorically ûntkennen eltse publikaasje fan Einstein, alhoewol't yn dat gefal nei de hiel grutte wittenskipper, behannele mei respekt, en sels joech him in briljante funksje, doe't it bestjoer fan it Heger Polytechnyske Skoalle wol graach útnoegje Einstein yn Zürich te wurden in professor oan de skoalle.

relativiteitsteory

Ek in soad fan harren, dy't binne hielendal op heaks natuerkunde en wiskunde, alteast yn algemiene termen, is wat de relativiteitsteory, want it is faaks it meast ferneamd fan de wittenskiplike teoryen. It postulates demolish gewoane begrippen fan tiid en romte, en hoewol't alle learlingen leare de relativiteitsteory, mar om te begripen it yn syn hiele hear en fear is net genôch krekt te witten de formule.

time dilation effekt wurdt toetst oan it eksperimint en supersoanyske fleantugen. Akkuraat atomic klok oan board, neidat werom begûn te lag foar in split second. As der twa waarnimmers, ien dêrfan is Stationary en de oare setten op in bepaalde snelheid ten opsichte fan de earste, wylst de waarnimmer dy't Stationary, sil gean hurder, en it foarwerp is beweecht momint sil duren in bytsje langer. Lykwols, as it bewegend waarnimmer sil beslute te gean werom en kontrolearje de tiid, dan blykt dat syn horloazje toande in bytsje lytser as de earste. Dat is, it hawwen fan in folle gruttere ôfstân op 'e skaal fan' e romte, hy "brocht" minder tiid, wylst it ferpleatsen.

Relativistyske effekten yn it libben

In soad leauwe dat te observearjen relativistyske effekten allinne as de snelheid fan it ljocht, of de oanpak fan it, en yndied it is, mar jo kinne watch se, net allinne brekke op dyn spaceship. Op de siden fan it wittenskiplik tydskrift Physical Review Letters kinne lêzen wurde op it teoretysk wurk fan Sweedske wittenskippers. Sy skreau dat de relativistyske effekten binne oanwêzich sels yn in batterij foar in auto. Proses is mooglik tanksij de snelle beweging fan de elektroanen fan de atomen fan lead (troch de wei, se ha in reden measte fan de spanning yn 'e terminals). It ferklearret ek wêrom't, nettsjinsteande de gelikensens fan lead en tin, tin-basearre batterijen net wurkje.

ûngewoane metalen

de rotational snelheid fan de elektroanen yn de atomen is hiel leech, dus de relativiteitsteory theory gewoan net wurket, mar der binne in pear útsûnderingen. As jo ferhúzje fierder en fierder de periodike tafel, it is dúdlik dat lead is swierder as in soad eleminten deryn. De grutte massa fan de kearnen wurdt counterbalanced troch it fergrutsjen fan it elektron snelheid, en it kin sels benaderje it ljocht.

As wy beskôgje dit aspekt fan de relativiteitsteory, is it dúdlik dat de elektroanen yn sa'n gefal moat in grutte massa. De ienige manier om te bewarjen it angular ympuls, mar de orbital wurdt gearparse radially, en wurdt eins waarnomd yn de atomen fan de swiere metalen, mar de orbital "stadich" elektroanen net feroarje. Dit relativistyske effekt wurdt waarnommen yn de atomen fan bepaalde metalen yn 'e s-orbitals mei de goede, spherically symmetryske foarm. Oannomd wurdt dat as gefolch fan relativiteitsteory kwik hat in floeibere steat fan aggregation by keamertemperatuer.

romte travel

Objekten yn romte wurde skieden fan elkoar troch grutte ôfstannen, of sels as autoride oan de ljochtsnelheid soe nimme in hiel lange tiid te oerwinnen se. Bygelyks, om to Alpha Centauri - de tichtstbye stjer, spaceship, hawwende de snelheid fan it ljocht, nim fjouwer jier, en om ús oanswettende galaxy - de Large Magellanic Cloud - ferlet 160 tûzen jier.

Flean nei Alpha Centauri en efterkant is noch altyd mooglik, omdat it nedich totaal fan acht jier, en foar it reau bewenners dy't fiele it effekt fan 'e tiid dilation, dizze perioade sil folle minder, mar op syn weromkommen út in reis nei in oanbuorjend galaxy astronauten fine dat harren memmetaal planeet hie trochjûn trije hûndert en tweintich tûzenen jierren, minsklike beskaving kin lang opholden te bestean. Sa, de relativistyske effekten tastean minsken te bewegen op 'e tiid. It wurdt beskôge as ien fan de wichtichste problemen romte te ferkennen, want wat is it punt te feroverjen outer romte, as it net by steat te kearen?

Mear aksjes

Neist de bekende slow down tiid, en dêr is de relativistyske Doppler effekt, neffens hokker oft it golf boarne begjint beweecht, de golf neiteam yn 'e rjochting fan' e beweging, sille wurde waarnommen troch in waarnimmer as "koart", en nei it fuortsmiten fan de golflingte wurdt ferhege.

Sa'n ferskynsel is typysk fan hokker weagen, dus it kin sjoen wurde yn it foarbyld fan lûd yn it deistich libben. sound wave reduksje waarnommen troch it minsklik ear as opgeande toan. Dêrom, doe't in sinjaal fan in trein of in auto is te hearren fan fierren, is it leger, en as de trein sil gean lâns de waarnimmer, uttering op itselde lûd, syn hichte sil heger op 'e tiid fan oanpak, mar sa gau't er tekene nivo foarsjennings en de trein lûkt fuort, de toan abrupt sakket hjirûnder en sil fierder te gean op 'e legere oantekenings.

Dy relativistyske effekten feroarsake troch de klassike analoge frekwinsje feroarje by de ûntfanger en de boarne beweging en relativistyske deceleration tiid.

About magnetisme

Dêrneist moderne natuerkundigen wurde hieltyd mear diskusje oer it magnetysk fjild as in relativistyske effekt. Neffens dizze bitsjutting, it magnetysk fjild is net in selsstannige fysike entiteit fan materiaal, it is net iens in foarm fan elektromagnetyske fjild manifestaasjes. It magnetyske fjild yn termen fan 'e relativiteitsteory - inkeld proses dat foarkomt yn' e romte om it punt charges fanwege oerdracht fan in elektrysk fjild.

Oanhingers fan dizze teory leauwe dat as C (ljochtsnelheid yn fakuüm) wie ûneinige, de fuortplanting snelheid fan de ynteraksjes ek soe west hawwe ûnbeheind, en dêrom koe gjin uteringen fan magnetisme.