Sa patuloy na bilis ng liwanag. Pagsusuri ng mga postulate ni Einstein
Tanungin natin ang ating sarili ng isang simple, sa unang sulyap, tanong: "na may paggalang sa kung ano ang bilis ng liwanag na pare-pareho sa espesyal na teorya ng relativity (SRT)?". Marami sa mga tinanong ko ang tanong na ito ay nagkibit-balikat sa pagtataka, ngunit, pagkatapos mag-isip, medyo nag-aalinlangan silang nagsabi: "tungkol sa kawalan ng laman." Gayunpaman, sa pagsasagawa, ang bilis ng paggalaw ng isang materyal na bagay (kabilang ang isang particle o isang magaan na alon) ay maaaring matukoy na may kaugnayan sa mga sistema ng sanggunian, na nauugnay sa ilang iba pang materyal na bagay, at hindi "kamag-anak sa kawalan", dahil ang kawalan ng laman mismo, kung ito ay talagang umiiral sa kalikasan, ay hindi mahalaga at hindi nailalarawan sa pamamagitan ng anumang pisikal na mga pare-pareho. Ang parehong opinyon tungkol sa kawalan ng laman ay ibinahagi ni A. Einstein: “... sa espesyal na teorya ng relativity, isang rehiyon ng espasyo na walang bagay at wala electric field mukhang ganap na walang laman, i.e. hindi ito mailalarawan ng anumang pisikal na dami ... ".
Sa kawalan ng laman ay walang mga materyal na bagay kung saan maaaring konektado ang frame of reference. Tukuyin ang bilis ng liwanag na may kaugnayan dito "mga lugar ng espasyo na walang matter at walang electric field" imposible dahil sa imposibilidad ng paglikha ng isang frame ng sanggunian na "naka-attach" sa espasyo. Pagkatapos, pagkatapos ng lahat, kamag-anak sa kung ano ito ay pare-pareho?
Subukan nating maunawaan ang isyung ito nang mas detalyado at pakinggan kung ano mismo ang sinasabi ni A. Einstein sa paksang ito: “... Mga halimbawa ng ganitong uri(pinag-uusapan natin ang pakikipag-ugnayan ng isang magnet at isang konduktor na may kasalukuyang sa isang estado ng kamag-anak na paggalaw. Tandaan ng may-akda) , pati na rin ang mga nabigong pagtatangka na makita ang paggalaw ng lupa na may kaugnayan sa "light-bearing medium", ay humantong sa pag-aakalang hindi lamang sa mekanika, kundi pati na rin sa electrodynamics, walang mga katangian ng phenomena ang tumutugma sa konsepto. ganap na pahinga (na-highlight ng may-akda) at kahit na, higit pa rito, sa pagpapalagay na para sa lahat ng mga sistema ng coordinate kung saan ang mga equation ng mekanika ay wasto, ang parehong mga electrodynamic at optical na batas ay wasto, tulad ng napatunayan na para sa mga first-order na dami. Nilalayon naming gawing premise ang pagpapalagay na ito (ang nilalaman nito ay tatawaging "prinsipyo ng relativity") at gumawa, bilang karagdagan, ng karagdagang palagay, na maliwanag na salungat lamang sa una, ibig sabihin, ang liwanag na iyon sa vacuum ay laging kumakalat nang may tiyak na bilis V(sa modernong pagtatalaga - S. Tandaan ng may-akda), independiyenteng estado ng paggalaw nagniningning na katawan».
Ang pagsasalita dito tungkol sa pagkakaiba sa pagitan ng mga katangian ng pisikal na phenomena at ng estado "ganap na kapayapaan" Binibigyang-diin ni A. Einstein ang isa sa mga pangunahing punto ng kanyang teorya - ang kawalan ng luminiferous medium ("ether") na pumupuno sa espasyo, ay isang carrier ng light waves at isang conductor ng electromagnetic interaction, kung saan iniugnay ng maraming siyentipiko ang konsepto ng "ganap na pahinga". A. Tamang paniniwala ni Einstein na ang anumang pahinga ay kamag-anak, ibig sabihin, ang anumang frame ng sanggunian ay maaaring magpahinga lamang na may kaugnayan sa ilang iba pang frame ng sanggunian.
Sa bagay na ito, kinakailangan na gumawa ng isang maliit na digression. Ang mga physicist ay hindi pa mapagkakatiwalaang makita ang alinman sa luminiferous medium mismo o ang paggalaw ng Earth na may kaugnayan sa medium na ito. Ang mga resulta ng ilang kilalang mga eksperimento upang makita ang paggalaw ng Earth na may kaugnayan sa "ether" ay kailangang kumpirmahin ng iba pang mga independiyenteng eksperimento. Gayunpaman, kahit na ang mga katotohanan ng kumpirmasyon ay magaganap, kung gayon anong mga batayan ang mayroon tayo para sa paggigiit na ito ay tiyak sa "ether" na ang frame ng sanggunian, na naayos na may kaugnayan sa espasyo, ay maaaring maiugnay? Gaya ng nasabi na natin, sa walang laman na espasyo hindi maaaring magkaroon ng isang frame ng sanggunian na "nakalakip" sa espasyo, kaya ang natitirang bahagi ng "ether" ay maaari lamang itatag na may kaugnayan sa isang frame ng sanggunian na nauugnay sa ilang iba pang materyal na bagay, ngunit hindi sa espasyo. Ang maaasahang pagtuklas ng luminiferous medium ay malamang na magpapahintulot sa mga siyentipiko na maunawaan ang katangian ng ang mundo sa paligid, ngunit hindi papayagan ang paggamit ng daluyan na ito bilang isang frame ng sanggunian, na kung saan ay nakapahinga kaugnay sa espasyo, iyon ay, sa isang estado "ganap na kapayapaan".
Kaya, ayon sa "pagpasok" ni A. Einstein, " ang liwanag sa kawalan ay laging naglalakbay sa isang tiyak na bilis" C. Ang bilis na ito ay malaya "mula sa estado ng paggalaw ng radiating body." Ngunit, gayunpaman, may kaugnayan sa kung ano ang maaaring matukoy (sinusukat) ang bilis na ito? Sinasagot ni A. Einstein ang tanong na ito sa §2: "Ang mga karagdagang pagsasaalang-alang ay batay sa prinsipyo ng relativity at sa prinsipyo ng constancy ng bilis ng liwanag. Binubalangkas namin ang parehong mga prinsipyo tulad ng sumusunod.
1. Ang mga batas kung saan nagbabago ang mga estado ng mga pisikal na sistema ay hindi nakasalalay sa kung alin sa dalawang coordinate system ang gumagalaw nang pare-pareho at rectilinearly na tinutukoy ng mga pagbabagong ito ng estado.
2. Ang bawat sinag ng liwanag ay gumagalaw sa isang "resting" coordinate system na may tiyak na bilisV, hindi alintana kung ang sinag ng liwanag na ito ay ibinubuga ng isang katawan sa pahinga o isang gumagalaw na katawan".
Ito ay malinaw na mula noong nasa isang estado ng pare-parehong rectilinear relative motion "sa kawalan" Ang mga sistema ng coordinate ay ganap na pantay-pantay, kung gayon ang alinman sa mga ito ay maaaring ituring na "nakapahinga", pagkatapos ay ang isa ay "gumagalaw". Alinsunod dito, kung pipiliin natin o ng ibang tao ang unang sistema bilang "pagpapahinga", kung gayon ang bilis ng liwanag na nauugnay dito ay dapat magkaroon ng halaga C. Kung tayo (o ibang tao) ay nagtatalaga ng pangalawang sistema na "nagpapahinga", pagkatapos ay nauugnay dito, ang bilis ng ilaw ay dapat ding may halaga na C.
Sa madaling salita, ang bilis ng liwanag "sa kawalan" ayon sa pormulasyon ni Einstein ng "principle of constancy of the speed of light" ay dapat palaging may halagang C na nauugnay sa ANUMANG sistema ng coordinate na gumagalaw nang pantay at rectilinearly na may kaugnayan sa anumang iba pang sistema ng coordinate.
Sa kanyang trabaho, si A. Einstein ay nagbigay ng medyo mas tumpak na pormulasyon ng kanyang "prinsipyo ng katatagan ng bilis ng liwanag": "... maaari itong ituring na itinatag na ang liwanag, tulad ng sumusunod mula sa mga equation ng Maxwell-Lorentz, ay nagpapalaganap sa vacuum na may bilis na C, hindi bababa sa isang tiyak na inertial coordinate system K. Alinsunod sa espesyal na prinsipyo ng relativity tayo dapat isaalang-alang (na-highlight ng may-akda) na ang prinsipyong ito ay totoo rin sa anumang iba pang inertial frame.
Mukhang ang link sa Maxwell-Lorentz Equation", na ibinigay sa huling quote, ay hindi ganap na tama, dahil iniugnay nina J.K. Maxwell at G.A. Lorentz ang coordinate system na ito sa luminiferous na "ether" na pumupuno sa nakapalibot na espasyo. Ayon sa kanila, ang liwanag ay hindi nagpapalaganap sa walang laman sa bilis C", ngunit kabaligtaran lamang - sa isang materyal na kapaligiran na nailalarawan sa pamamagitan ng ilang mga pisikal na pare-pareho. Sa kasong ito, ang bilis ng liwanag ay maaaring pare-pareho at katumbas ng C lamang na may paggalang sa sistema ng coordinate na "nauugnay" sa materyal na daluyan na ito.
Sa kanyang trabaho, si A. Einstein ay nagbigay ng pinasimpleng pormulasyon ng kanyang "prinsipyo ng katatagan ng bilis ng liwanag": "Ang bilis ng liwanag sa walang laman na espasyo ay palaging pare-pareho, anuman ang paggalaw ng pinagmumulan ng liwanag o receiver".
Tulad ng makikita mula sa mga formulations na ito, ang sinusukat na halaga ng bilis ng liwanag sa walang laman na espasyo ayon sa A. Einstein ay palaging katumbas ng C, kahit na ang mga sukat na ito ay isinasagawa hindi lamang nauugnay sa "nagniningning na katawan", ngunit medyo din "light receiver" na isang malinaw na kabalintunaan mula sa pananaw ng klasikal na pisika. Bakit isang kabalintunaan? Una sa lahat, dahil sa aming pag-unawa sa katotohanan na, sa pangkalahatang kaso, ang paggalaw ng light receiver at ang paggalaw ng liwanag ay hindi magkakaugnay ng anumang sanhi-at-epekto na relasyon, at hindi limitado sa anumang paraan sa " ganap na walang laman" lugar ng bilis ng espasyo "tagatanggap ng liwanag" sa prinsipyo maaari itong magkaroon ng anumang di-makatwirang halaga na may kinalaman sa paglipat ng mga light wave. Kung ang ilaw at ang receiver ay gumagalaw nang nakapag-iisa sa isa't isa, kung gayon paano magiging ang halaga ng bilis ng liwanag palagi katumbas ng C na may paggalang sa "tagatanggap ng liwanag"? Taliwas sa kasanayan at lohika ayon kay A. Einstein "Dapat tayong magbilang" ang paggalaw ng liwanag sa pamamagitan ng naturang paggalaw, ang bilis ng kung saan ay pare-pareho at katumbas ng C na may paggalang sa anumang bagay (at ang sistema ng coordinate na nauugnay dito), gumagalaw nang pantay sa anumang direksyon na may di-makatwirang bilis na nauugnay sa iba pang mga bagay sa " ganap na walang laman" mga lugar ng espasyo. Ang kamag-anak na paggalaw na ito ng liwanag at receiver, kung maaari itong umiral, ay sa panimula ay naiiba sa ordinaryong independiyenteng paggalaw, na kung saan ay anumang kamag-anak na paggalaw ng hindi nauugnay na materyal na mga bagay.
Tamang pagtanggi sa pagkakaroon ng ganap na pahinga sa kalikasan, ngunit sa parehong oras ay tinatanggihan ang mismong mga hypotheses ng pagkakaroon ng isang luminiferous medium - "ether", A. Einstein postulates ang pagkakaroon sa kalikasan ng isang ganap na bagong kababalaghan para sa pisika - ganap na bilis ang paggalaw ng liwanag, na may parehong halaga kapag sinusukat sa anumang hanay ng mga sistema ng coordinate na gumagalaw na may kaugnayan sa isa't isa "sa walang bisa". Ang pagsulong ng naturang postulate, sa turn, ay dapat na hindi maiiwasang humantong at talagang humantong sa SRT sa pagtanggi sa ganap na oras at ganap na espasyo na walang kondisyong kinikilala ng klasikal na pisika, ang mga sukat ng mga yunit ng oras at haba kung saan ay pareho para sa lahat ng mga sistema ng coordinate . Maaari bang umiral ang bagong ganap na ito sa prinsipyo sa kalikasan?
Isaalang-alang natin ang pinakasimpleng halimbawa. Ipagpalagay na ang ilang mga materyal na bagay, kasama ang mga sistema ng coordinate at mga tagamasid, ay gumagalaw sa magkakaibang bilis hindi alintana mula sa isa't isa sa parehong sinag ng liwanag. Hayaang ang sinag ng liwanag ay hindi konektado sa mga gumagalaw na bagay at gumalaw nang mag-isa "sa kawalan". Gayunpaman "Dapat tayong magbilang" na ang sinusukat na halaga ng bilis ng mga alon sa isang sinag ng liwanag ayon sa "prinsipyo ng pananatili ng bilis ng liwanag" ay magiging katumbas ng C para sa bawat isa sa mga tagamasid na matatagpuan sa mga materyal na bagay na ito. Paano ito matutugma sa katotohanan? Upang ipaliwanag ang "kababalaghan" na ito lamang mga pormula sa matematika, na iminungkahi ng SRT at pag-link ng bilis, espasyo at oras, ay malinaw na hindi sapat dito. Kung ang mga mathematical formula na ito ay nakuha bilang isang resulta ng isang hindi tamang postulate, dahil sa kung saan ang isang independiyenteng variable - ang bilis ng liwanag - ay pinalitan sa kanila ng ilang hypothetical constant, kung gayon ang mga phenomena na hinulaang ng mga formula ay hindi maaaring tumutugma sa pisikal na katotohanan. Kung totoo ang postulate, dapat mayroong ilang "mekanismo" sa likas na katangian na nagtatatag ng mga ugnayang sanhi sa pagitan ng mga independiyenteng paggalaw at sumusuporta sa bagong absolute. Paano gumagana ang "mekanismo" na ito?
Pagpipilian isa - ang isang sinag ng liwanag ay "naghahambing" ng sarili nitong bilis sa bilis ng bawat isa sa mga nagmamasid at "nag-aayos" ng bilis nito sa bilis ng paggalaw ng bawat tagamasid. Sa bersyong ito, ang light beam na isinasaalang-alang ay dapat, hindi bababa sa, may isang sistema ng "awtomatikong" pagsasaayos ng bilis ng mga light wave sa parehong pare-parehong halaga C na may kaugnayan sa anumang bagay na gumagalaw sa beam. Sa kasong ito, ang bilis ng paggalaw ng mga light wave ay dapat na iba sa iba't ibang bahagi ng parehong light beam. Malinaw, ang pagpipiliang ito ay likas na walang katotohanan para sa sinumang pisiko.
Ang pangalawang opsyon, na kinikilala ng karamihan sa mga tagasunod ng SRT (relativity physicists), ay ang espasyo at oras kung saan gumagalaw ang mga bagay ay may pag-aari ng pagbabago depende sa bilis ng mga bagay na ito. Ano ang bilis ng paggalaw ng mga bagay? Nasabi na namin na sa kalawakan ay wala at hindi maaaring maging isang frame ng sanggunian na "nakakabit" sa puwang na ito, samakatuwid, upang matukoy ang halaga ng bilis na ito na may kaugnayan sa " ganap na walang laman" lugar ng espasyo, kahit isang nilalang na nag-iisip ay hindi posible.
Pagkatapos, marahil, depende sa bilis ng paggalaw ng mga bagay na ito na may kaugnayan sa isa't isa o may kaugnayan sa ilang pantulong na frame ng sanggunian, ayon sa kaugalian ay itinuturing na hindi gumagalaw? Ngunit paano "ikumpara" ng walang buhay na espasyo at oras sa isa't isa ang bilis ng paggalaw ng mga bagay na ito, na spatially na malayo sa isa't isa? SA " ganap na walang laman" Walang carrier ng impormasyon sa rehiyon ng espasyo na naghihiwalay sa mga gumagalaw na bagay, samakatuwid imposibleng "ihambing" ang mga bilis ng paggalaw ng mga bagay na matatagpuan sa layo mula sa bawat isa.
Siguro ang espasyo at oras ay "ikumpara" ang bilis ng paggalaw ng bawat isa sa mga bagay sa bilis ng mga alon sa isang sinag ng liwanag, at pagkatapos ay "kalkulahin" ang bilis ng paggalaw ng mga bagay na ito na may kaugnayan sa bawat isa? Ngunit si A. Einstein nag-postulate sa amin ang katatagan ng bilis ng liwanag C na may paggalang sa anumang gumagalaw na bagay - "mga light receiver". Mula sa postulate na ito, ang kabaligtaran na pahayag ay hindi maiiwasang sumusunod - ang katatagan at pagkakapantay-pantay C ng bilis ng paggalaw ng anumang mga bagay na nauugnay sa mga alon ng isang karaniwang sinag ng liwanag. Alinsunod dito, dahil ang mga bagay ay gumagalaw sa parehong bilis C na nauugnay sa mga alon ng isang karaniwang sinag ng liwanag, ang resulta ng "mga kalkulasyon" sa pamamagitan ng espasyo at oras ng bilis ng paggalaw ng mga bagay na nauugnay sa bawat isa ay dapat palaging zero (!) , Anuman ang bilis ng paggalaw ng mga bagay na ito - "mga light receiver". Mayroong isang kontradiksyon sa pagsasanay, dahil madali nating masisiguro na ang mga bagay na gumagalaw sa isang karaniwang sinag ng liwanag ay aabutan at aabutan ang isa't isa, iyon ay, gumagalaw sila sa iba't ibang bilis. Maaari itong sabihin na ang pangalawang opsyon sa lahat ng mga varieties nito ay hindi mas mahusay kaysa sa una at dapat ding maging walang katotohanan para sa sinumang pisiko.
Sa A. Isinulat ni Einstein: “Sa katunayan, kung ang bawat sinag ng liwanag sa walang laman ay dumami sa bilis na C na may kaugnayan sa sistemang K, kung gayon ang liwanag na eter ay dapat na nakapahinga saanman kaugnay sa K. Ngunit kung (na-highlight ng may-akda) ang mga batas ng pagpapalaganap ng liwanag sa K' frame (gumagalaw na may kaugnayan sa K) ay kapareho ng sa K' frame, pagkatapos ay dapat din nating ipagpalagay na ang eter ay nakapahinga sa K' frame. Dahil ang pag-aakala na ang eter ay nakapahinga nang sabay-sabay sa dalawang sistema ay walang katotohanan, at dahil ito ay hindi gaanong kahangalan upang bigyan ng kagustuhan ang isa sa dalawa (o mula sa isang walang katapusang malaking bilang) na pisikal na katumbas na mga sistema, kinakailangan na iwanan ang pagpapakilala ng konsepto ng eter, na naging walang silbi lamang na kadugtong sa teorya, sa sandaling tinanggihan ang mekanikal na interpretasyon ng liwanag.
Sa katunayan, ang pagkilala sa isang estado ng pahinga ng ilang bagay na nauugnay sa bawat isa sa dalawang sistema sa isang estado ng kamag-anak na paggalaw ay tiyak na walang katotohanan. Ngunit hindi gaanong walang katotohanan na ipalagay na ang bilis ng ilang bagay (liwanag) ay pare-pareho na nauugnay sa bawat isa sa dalawa "(o mula sa isang walang katapusang bilang ng) pisikal na katumbas" mga sistema sa parehong estado ng relatibong paggalaw? Bakit ang isang ganap na mas mahusay kaysa sa isa pa?
Simple lohikal na pagsusuri phenomenon, tinanggap bilang pangunahing postulate sa SRT, ay humahantong sa konklusyon na sa prinsipyo ay hindi maaaring magkaroon ng isang "mekanismo" sa kalikasan na sumusuporta sa bagong absolute na ito. Espesyal na geometry, na nilikha sa isang pagkakataon ni G. Minkowski, "nakaugnay" na bilis, espasyo at oras kasama ng tulong ng mga pormula sa matematika, na nagbibigay lamang sa SRT ng panlabas na kagandahan at pagiging sapat sa sarili, ngunit hindi nag-aalok ng pangunahing "mekanismo" na nagtatatag ng sanhi ugnayan sa pagitan ng mga independiyenteng paggalaw.
Kaya, ang mga independiyenteng galaw ng liwanag at mga tagamasid ay nagiging sanhi ng "konektado" sa SRT dahil lamang sa ipinakilala isip ng tao"postulate ng atu". Hindi ba't masyado na tayong nadala, mga ginoo, relativist physicist? Sa ngalan ng obligasyon ng "katuparan" ng kalikasan "espesyal na prinsipyo ng relativity" itinapon namin ang lahat ng karanasang naipon ng sangkatauhan at nagtatag ng isang bagong ganap sa pamamagitan ng isang malakas na pasya, "nag-uugnay" ng mga independiyenteng phenomena ng kalikasan sa mga ugnayang sanhi-at-bunga. At ano ba talaga ang alam natin tungkol sa aktwal na "katuparan" ng kalikasan "espesyal na prinsipyo ng relativity" sa ibang mga planeta, bituin at galaxy? Saan tayo nakakuha ng tiwala na ang prinsipyong ito ay isinasagawa sa lahat ng dako? At bakit tayo sigurado na ito ang isinasagawa sa Earth?
Ang mga resulta ng kung ano ang pisikal na mga eksperimento ay maaaring "inspirasyon" A. Einstein ito , na nangangailangan ng pagsulong ng ganap na bilis ng liwanag? Pagkatapos ng lahat, hindi ito lumitaw nang mag-isa. Subukan nating alamin ang tungkol dito mula mismo kay A. Einstein.
Ang isang talata mula sa pinakaunang artikulo, na isinulat noong 1905, ay sinipi na sa itaas: "... Ang mga halimbawa ng ganitong uri, pati na rin ang mga nabigong pagtatangka upang makita ang paggalaw ng lupa na may kaugnayan sa "light-bearing medium", ay humahantong sa pagpapalagay ...". Hindi malamang na sinuman ang maaaring mag-alinlangan na dito pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga eksperimento nina Michelson at Michelson-Morley, na naglalayong makita ang bilis ng paggalaw ng Earth sa pamamagitan ng luminiferous na "ether", dahil ang iba pang hindi matagumpay na mga pagtatangka upang makita ang paggalaw ng kamag-anak ng Earth. sa "luminiferous medium" noong panahong iyon ay wala pa rin. Ang parehong pananaw ay ibinahagi ng isa sa mga kilalang espesyalista sa kasaysayan ng pisika P. S. Kudryavtsev: “... Sa buong artikulo ni Einstein ay walang kahit isang sanggunian sa panitikan. Nang maglaon ay sinabi ni Einstein na siya hindi alam tungkol sa karanasan ni Michelson, nang isulat ko ang aking gawa. Ngunit kung nabasa niya ang papel ni Lorentz noong 1895, na nagpapatunay sa prinsipyo ng first-order relativity, na binanggit niya rito, kung gayon siya hindi maaaring malaman tungkol sa karanasan ni Michelson » (na-highlight ng may-akda).
1907: Mula nang dumating ang teoryang ito(electrodynamics ng mga gumagalaw na katawan, na binuo ni G. A. Lorentz. Tala ng may-akda) dapat ay inaasahan na posible na eksperimento na makita ang impluwensya ng paggalaw ng Earth na may kaugnayan sa eter sa optical phenomena ... Gayunpaman, ang negatibong resulta ng mga eksperimento nina Michelson at Morley ay nagpakita na, hindi bababa sa kasong ito, wala ring epekto sa pangalawang pagkakasunud-sunod (proporsyonal sa v2 / C2), bagama't ayon sa mga pangunahing kaalaman ng teoryang Lorentz, ito ay kailangang magpakita mismo sa karanasan ... Samakatuwid, tila ang teorya ng Lorentz ay dapat na iwanan, palitan ito na may teoryang nakabatay sa prinsipyo ng relativity, dahil ang naturang teorya ay agad na magpapahintulot na makita ang negatibong resulta ng eksperimento ni Michelson-Morley ... Ano ang magiging hitsura ng mga batas ng kalikasan, kung ang lahat ng phenomena ay pinag-aaralan sa isang frame of reference na ngayon ay nasa isang bagong estado ng paggalaw? Bilang sagot sa tanong na ito, gagawin namin ang lohikal na pinakasimple at sinenyasan karanasan ng palagay ni Michelson at Morley: ang mga batas ng kalikasan ay hindi nakasalalay sa estado ng paggalaw ng frame ng sanggunian, hindi bababa sa kung hindi ito pinabilis "(Naka-highlight ng may-akda).
Napansin namin para sa aming sarili na, dalawang taon lamang pagkatapos ng paglalathala ng unang artikulo, sinabi ni A. Einstein sa unang pagkakataon na "espesyal na prinsipyo ng relativity" nasa lupa « sinenyasan ang karanasan nina Michelson at Morley".
1910: "Sa mga equation na nakuha sa itaas, hindi mahirap kilalanin ang mga hypotheses nina Lorentz at Fitzgerald. Ang hypothesis na ito ay tila kakaiba sa amin, at kailangan itong ipakilala upang maipaliwanag ang negatibong resulta ng eksperimento nina Michelson at Morley. Dito lumilitaw ang hypothesis a na ito bilang natural na bunga ng mga prinsipyong pinagtibay natin..
1915: "Ang tagumpay ng teorya ni Lorentz ay napakahusay na ang mga physicist ay hindi mag-atubiling iwanan ang prinsipyo ng relativity, kung hindi para sa isang mahalagang resulta ng eksperimentong, na dapat nating pag-usapan ngayon, ibig sabihin, ang resulta ng eksperimento ni Michelson. Ngunit karamihan sa mga negatibong resultang ito ay walang sinabi laban sa teorya ni Lorentz. G. A. Lorenz sa ang pinakamataas na antas Ang mapanlikhang teoretikal na pag-aaral ay nagpakita na ang kamag-anak na paggalaw sa unang pagtatantya ay hindi nakakaapekto sa landas ng mga sinag sa anumang optical na mga eksperimento. Isang optical na eksperimento lamang ang natitira, kung saan ang pamamaraan ay napakasensitibo na ang negatibong kinalabasan ng eksperimento ay nanatiling hindi maunawaan kahit na mula sa punto ng view ng teoretikal na pagsusuri ni G. A. Lorentz. Ito ay eksperimento ni Michelson na nabanggit na…”.
1922 "Lahat ng mga eksperimento ay nagpapakita na ang translational motion ng Earth ay hindi nakakaapekto sa electromagnetic at optical phenomena na may kaugnayan sa Earth bilang isang reference body. Ang pinakamahalaga sa mga eksperimentong ito ay ang kay Michelson at Morley, na inaakala kong kilalang-kilala. Kaya, ang bisa ng espesyal na prinsipyo ng relativity ay halos walang pagdududa..
Maaaring banggitin ang iba pang mga halimbawa, ngunit marahil ito ay sapat na. Kaya, " negatibong resulta ng eksperimento ni Michelson-Morley" ay ang batayan kapwa para sa pagtanggi sa luminiferous medium - "ether", at para sa nominasyon ni A. Einstein " ang espesyal na prinsipyo ng relativity" at "ang prinsipyo ng constancy ng bilis ng liwanag." Malamang na si A. Einstein mismo ay intuitively na nag-alinlangan pa rin sa kawalang-bisa ng pundasyong ito, dahil kalaunan, tulad ng nabanggit sa itaas, sinimulan niyang tanggihan ang koneksyon sa pagitan ng hitsura. "prinsipyo ng katatagan ng bilis ng liwanag" kasama si" negatibong resulta ng eksperimento ni Michelson-Morley".
Ang intuwisyon ay hindi nabigo A. Einstein sa kasong ito. Negatibong resulta ng eksperimento ng Michelson-Morley "sa pang-eksperimentong pagtuklas ng paggalaw ng Earth na may kaugnayan sa eter" ay tiyak na mahuhulaan mula sa pananaw ng pagkakaroon ng maliwanag na "eter" sa espasyong nakapalibot sa atin. Sa eksperimento ng Michelson-Morley liwanag na alon magpalaganap sa dalawang magkaparehong patayo na direksyon na may parehong bilis C na nauugnay sa "eter", ngunit sa proseso ng mga sukat, ang isa sa mga interferometer na braso ay halili na gumagalaw kasama ang mga light wave, at ang pangalawa - patayo sa kanila. Ang paggalaw ng braso ng interferometer kasama ang mga light wave ay humahantong hindi lamang sa isang pagbabago sa agwat ng oras para sa pagpasa ng isang light beam kasama ang "doon" at "likod" na braso, kundi pati na rin sa mga pagbabago sa dalas ng mga light oscillations sa mga salamin na matatagpuan sa brasong ito ng interferometer. Ang mga pagbabagong ito sa dalas ng oscillation ay malinaw na inilalarawan flash-modelo.
Itinuring ng mga eksperimento na nagsagawa ng eksperimento na ang dalas ng mga magaan na oscillations sa mga salamin ng Michelson interferometer ay pare-pareho, na naniniwalang sila ay nakikitungo sa isang pagsukat ng pagbabagong "ang bilis ng paggalaw ng Earth na may kaugnayan sa" eter "- ang pagkakaiba sa oras. mga pagitan." Sa katotohanan, sa eksperimento, isinagawa ang isang pagsukat ng pagbabagong-anyo "ang bilis ng paggalaw ng Earth na may kaugnayan sa" eter "- ang pagkakaiba sa bahagi" ng mga light oscillations na na-summarized sa "screen" ng interferometer. Ang phase shift ng light wave sa haba ng interferometer arm ay ang produkto ng time interval para sa pagpasa ng light wave sa interferometer arm sa pamamagitan ng oscillation frequency na sinusukat sa interferometer mirror na nakikita ang mga light wave. Kung sa produktong ito ang isa sa mga kadahilanan, halimbawa, ang agwat ng oras, ay tumataas ng ilang halaga, kung gayon ang isa, ang dalas ng oscillation, ay bumababa ng parehong halaga. Ang produkto mismo - ang phase incursion - ay nananatiling pare-pareho at hindi nakadepende sa bilis ng paggalaw ng Earth na may kaugnayan sa "eter".
Kaya, sa pagkaantala ng 100 taon, dapat itong kilalanin na, salungat sa mga pahayag ni A. Einstein, ang resulta ng eksperimento ng Michelson-Morley ay hindi maaaring gamitin bilang isang pang-eksperimentong batayan para sa paglalagay ng " ang espesyal na prinsipyo ng relativity" at "ang prinsipyo ng constancy ng bilis ng liwanag". pareho "prinsipyo" ay inilagay lamang sa batayan ng isa pang hindi matagumpay na pagtatangka na ipaliwanag ang zero na resulta ng eksperimento ng Michelson-Morley, na aktwal na nagpapatotoo sa kawalan ng pagiging sensitibo ng Michelson interferometer sa bilis ng paggalaw nito na may kaugnayan sa mga light wave.
Gayunpaman, ayon sa modernong "opisyal" na pisika, ang mga kahihinatnan ng mga ito "mga prinsipyo", ay malawakang ginagamit sa teorya at kinumpirma ng maraming real praktikal na mga resulta. Ang sitwasyon ay nagiging kakaiba. Kung ang pinagbabatayan ng SRT "prinsipyo ng katatagan ng bilis ng liwanag" sa panimula ay hindi maaaring umiiral sa kalikasan at inilalagay lamang sa batayan ng isang hindi tamang interpretasyon ng resulta ng eksperimento ng Michelson-Morley, kung gayon paano maisasagawa ang mga kahihinatnan ng SRT? Marahil ito ang mga kahihinatnan ng ilang iba pang mga kadahilanan, na maling maiugnay sa SRT? Magkahiwalay nating pag-aralan ang realidad ng mga pisikal na phenomena na hinulaan ng SRT at ang kanilang mga sulat sa mga phenomena na naobserbahan sa pagsasanay.
Una - isang quote mula sa gawa ni A. Einstein: "Isipin ang isang orasan na may kakayahang ipakita ang oras ng frame of referencek at nagpapahinga kamag-anak sak. Maaari itong ipakita na ang parehong orasan ay gumagalaw nang pare-pareho at rectilinearly na may paggalang sa reference framek, mula sa punto ng view ng systemk ay magiging mas mabagal: kung ang orasan ay nadagdagan ng isa, pagkatapos ay ang system clockipapakita ni k na lumipas na ang panahon sa sistemang ito
Kaya, ang isang gumagalaw na orasan ay tumatakbo nang mas mabagal kaysa sa isang katulad na orasan sa pamamahinga patungkol sa system.k. Kasabay nito, kinakailangang isipin na ang bilis ng isang orasan sa isang gumagalaw na estado ay natutukoy sa pamamagitan ng patuloy na paghahambing ng mga kamay ng orasan na ito sa posisyon ng mga kamay ng mga nasa pahinga na may kaugnayan sa sistema.k mga orasan na sumusukat sa oras ng systemk at nakalipas na kung saan ang gumagalaw na orasan na isinasaalang-alang ay pumasa.
Paano makamit tulad ng isang "paghina" ng gumagalaw na orasan " mula sa pananaw" resting frame of reference A. Malinaw na ipinakita ni Einstein sa , sa pag-iisip na isinasagawa ang maling pamamaraang pag-synchronize ng mga orasan na matatagpuan sa mga sistema ng coordinate sa isang estado ng relatibong paggalaw. Sa "pag-synchronize" na ito, malinaw na hindi pantay na mga agwat ng oras ng paggalaw ng mga light signal mula sa isang nakatigil na coordinate system patungo sa isang gumagalaw at pabalik na A. Iminungkahi ni Einstein na sukatin ang pareho at sabay-sabay na tumatakbong mga orasan na matatagpuan sa mga coordinate system na ito, ngunit iniugnay niya ang pagsukat. mga resulta ng mga hindi pantay na agwat ng oras sa hindi pantay na mga rate ng orasan, na pinapalitan ang sanhi at epekto, na humantong sa "hitsura" ng relativistikong "paghina" ng oras. Ito ay inilarawan nang mas detalyado sa artikulo ng may-akda na "Sa methodological error ng paraan ng pag-synchronize ng mga orasan na may mga light signal na iminungkahi ni A. Einstein", kung saan sa halip na "pag-synchronize" ni Einstein, isa pang paraan ng pag-synchronize ng parehong orasan na may parehong ilaw. ang mga signal ay iminungkahi, na nagsisiguro ng pagkakapareho (sa loob ng mga limitasyon ng iregularidad ng orasan) na mga agwat ng oras na sinusukat ng mga orasan para sa paggalaw ng mga light signal at hindi kasama ang anumang mga batayan para sa pagkakaroon ng relativistic na "paghina" ng oras.
Angkop na banggitin dito ang patas na pahayag ni L. Brillouin tungkol sa "pag-synchronize" ni Einstein ng mga orasan: "Ang panuntunang ito ay(Ang "paraan" ng pag-synchronize ni Einstein. Paalala ng may-akda) ay arbitraryo at maging metapisiko. Hindi ito mapapatunayan o hindi mapatunayan sa pamamagitan ng eksperimento…”. Hindi tulad ng "pag-synchronize" ni Einstein ng mga orasan, ang pag-synchronize na iminungkahi ng may-akda sa artikulong "Sa methodological error ng paraan ng pag-synchronize ng mga orasan sa mga light signal na iminungkahi ni A. Einstein", ay pisikal na maisasakatuparan at maaaring magamit upang patunayan ang pagiging ganap ng eksperimentong ito. ng panahon at pabulaanan ang "katotohanan" ng pag-iral sa kalikasan relativistikong "pagmabagal" ng panahon. Sa pagsasaalang-alang na ito, dapat itong tiyak na nakasaad: walang real time dilation para sa mga naobserbahang materyal na bagay dahil sa kanilang pare-parehong paggalaw. "sa kawalan" na may paggalang sa mga paksa ng tagamasid, ay hindi maaaring mangyari. Walang dahilan para dito, maliban sa maling pamamaraan ng pag-synchronize ng orasan na binanggit sa itaas.
Kaya, ang hindi tamang paraan ng pag-synchronize ng orasan ay humantong sa isang maling konklusyon tungkol sa pagkakaroon ng isang relativistic na "paghina" ng oras. Sa turn, ang hindi umiiral na relativistikong "paghina" ng panahon ay nagbunga ng isang hindi umiiral na relativistikong "pagbawas" ng haba. Sa partikular, sinabi ni A. Einstein sa paksang ito: "Itong resulta(ang pagkakaroon ng relativistic na "pagbawas" ng haba. Tandaan ng may-akda) lumalabas na hindi gaanong kakaiba, dahil ang pahayag na ito tungkol sa laki ng gumagalaw na katawan ay may napakakomplikadong kahulugan, dahil, alinsunod sa naunang Ang mga sukat ng katawan ay maaari lamang matukoy sa pamamagitan ng pagsukat ng oras». Pinili ng may-akda) .
Ang partikular na interes ay ang mga pahayag ni A. Einstein tungkol sa pisikal na kahulugan ng relativistikong "pagbagal" ng oras at "pagbawas" ng haba:
– « Pagbubuod , maaari nating tapusin na ang anumang proseso sa ilang pisikal na sistema ay bumagal kung ang sistemang ito ay nakatakda sa translational motion. Gayunpaman, ang pagbagal na ito ay nangyayari lamang mula sa punto ng view ng non-comoving coordinate system.;
– “Ang tanong kung totoo ba ang Lorentz contraction o hindi ay walang saysay a. Ang pag-urong ay hindi totoo dahil hindi ito umiiral para sa isang tagamasid na gumagalaw kasama ng katawan; gayunpaman, ito ay totoo, dahil ito ay mapapatunayan sa prinsipyo pisikal na paraan para sa isang nagmamasid na hindi gumagalaw kasama ng katawan.
Ibig sabihin, ang relativistic na "pagmabagal" ng oras at "pagbawas" ng haba, ayon kay A. Einstein, ay wala para sa isang observer na gumagalaw na may katawan at sabay-sabay na nagaganap para sa isang observer na hindi gumagalaw na may parehong katawan. Narito ito ang pangunahing at hindi maiiwasang kahihinatnan ng relativism - solipsism 1 ! Hindi ang object ng pagmamasid mismo - isang gumagalaw na materyal na katawan, ang mga parameter na kung saan namin obserbahan, ay isang katotohanan, ngunit "katotohanan" ay lamang ang "representasyon" ng bawat isa sa mga paksa - observers tungkol sa katawan na ito. Alinsunod dito, ayon kay A. Einstein - kung gaano karaming mga tagamasid, napakaraming "katotohanan".
1. Ang Solipsism ay isang subjective-idealistic na teorya, ayon sa kung saan ang isang tao lamang at ang kanyang kamalayan ay umiiral, at ang layunin ng mundo ay umiiral lamang sa kamalayan ng isang indibidwal.
Gayunpaman, walang kabuluhan, tinukoy ni A. Einstein ang Lorentz contraction na may relativistic na "contraction" ng haba. Ang Lorentz contraction at ang relativistic "reduction" ng haba, bagama't isinulat ng parehong formula, ay may ganap na magkakaibang kahulugan. Ang Lorentz length contraction ay iminungkahi bilang hypothesis upang ipaliwanag ang null na resulta ng eksperimento ng Michelson-Morley. Ang hypothesis na ito, sa kabila ng "pambihirang kalikasan" nito (sa mga salita ni G. A. Lorentz), ay batay sa hindi alam, ngunit medyo malamang na pisikal na mga dahilan para sa pakikipag-ugnayan ng isang gumagalaw na katawan na may nakatigil na "eter". Ipinapalagay na ang pag-urong ng Lorentz ay isang tunay na pag-urong ng haba ng anumang materyal na katawan na gumagalaw sa "eter", at hindi. "resulta" pagmamasid, depende sa bilis ng kamag-anak na paggalaw ng mga katawan at tagamasid na ito. Ang batayan ng relativistic na "pagbawas" ng haba ay ang relativistic na "deceleration" ng oras, na hindi talaga umiiral. Maaari lamang idagdag ng isa ang sumusunod: ni ang Lorentz contraction o ang relativistic na "contraction" ng haba ay hindi sinusunod sa pagsasanay. Ang parehong "mga pagdadaglat" ay walang kinalaman sa pagpapaliwanag ng walang bisa na resulta ng eksperimento ng Michelson-Morley.
Si Louis de Broglie ay nagsalita nang tumpak tungkol sa "katotohanan" ng pagkakaroon ng relativistic na "mga epekto": « maliwanag (dito at sa ibaba ay naka-highlight ng may-akda) may kasamang pagbawas ng laki maliwanag pagpapabagal ng orasan. Ang mga tagamasid na matatagpuan, halimbawa, sa frame A, na pinag-aaralan ang takbo ng mga orasan na gumagalaw sa frame B, ay malalaman na sila ay nahuhuli sa kanilang sariling mga orasan, na nakapahinga sa frame A. Sa madaling salita, maaari itong pagtalunan na ang mga gumagalaw na orasan ay tumatakbo. mas mabagal kaysa sa mga nakatigil. Gaya ng ipinakita ni Einstein, isa rin ito sa mga kahihinatnan ng pagbabagong Lorentz. Kaya, maliwanag ang pag-ikli ng mga haba at pagbagal ng orasan ay malinaw na sumusunod sa mga bagong kahulugan ng espasyo at oras, kung saan konektado ang pagbabagong Lorentz. At vice versa, postulating isang pagbawas sa laki at isang pagbagal ng orasan, ang isa ay maaaring makakuha ng mga formula para sa Lorentz pagbabagong-anyo..
Sa ating buhay, tayo ay nahaharap araw-araw sa maliwanag na mga phenomena. Sa paglipat sa kahabaan ng kalye, nakikita natin na ang mga gusali sa pananaw ay hindi mga hugis-parihaba na kahon, kung saan sila talaga. Ang mas malapit na espasyo ng mga bahagi ng gusali ay tila mas mataas at mas makapal. Ngunit alam natin mula pagkabata na ito ang mga batas ng pananaw at samakatuwid ay hindi natin itinuturing na isang katotohanan ang hindi pangkaraniwang bagay na ito. Ang karanasan ang naghatid sa atin sa ganitong pag-unawa. Ang katotohanan para sa amin ay isang mahigpit na pagkakapareho ng taas magkabilang panig rectangular parallelepipeds - ang mga dingding ng mga gusali, na sinusuportahan ng mga resulta ng tumpak na mga sukat na isinasagawa sa panahon ng pagtatayo ng mga gusali. Isipin na magkakaroon ng isang "siyentipiko" na magsasabi sa amin na ang taas ng mga dingding ng mga gusaling aming tinitirhan ay nakasalalay sa kanilang distansya mula sa sinumang tagamasid - isang pedestrian na naglalakad sa kahabaan ng kalye. Sa palagay ko ay hindi namin papurihan ang "siyentipiko" na ito para sa gayong "pagtuklas", kahit na sinubukan niyang tiyakin sa amin na ang kanyang pahayag ay maaaring " pangunahing napatunayan sa pamamagitan ng pisikal na paraan". Kung gayon bakit sa loob ng 100 taon hindi natin isinasaalang-alang ang mga bagay ng pagmamasid sa kanilang sarili - ang mga materyal na katawan na umiiral nang independyente at independiyente sa atin - bilang katotohanan, ngunit pinapalitan natin ang mga ito ng mga indibidwal na "ideya" ng mga tagamasid tungkol sa mga materyal na katawan na ito, diumano'y depende sa bilis ng relatibong paggalaw? Kahit na talagang lumabas na ang sinusukat na halaga ng alinman sa mga parameter ng isang materyal na katawan ay nakasalalay sa bilis ng paggalaw ng ilang mga tagamasid na may kaugnayan sa katawan na ito, kung gayon bakit ang bawat isa sa mga tagamasid na ito ay hindi magpakilala ng isang pagwawasto sa resulta ng pagsukat, na kinakalkula ayon sa equation para sa ugnayan sa pagitan ng sinusukat na parameter at ang kamag-anak na bilis ng paggalaw, at sa parehong oras ay makakuha ng wastong halaga ng parameter ng naobserbahang materyal na katawan na karaniwan para sa lahat ng mga tagamasid? Ito ay eksakto kung ano ang karaniwang ginagawa ng mga metrologist, na nagpapakilala ng mga kinakailangang pagwawasto sa resulta ng pagsukat, na binabayaran ang impluwensya ng maliwanag na mga phenomena na lumitaw para sa isang kadahilanan o iba pa sa panahon ng proseso ng pagsukat. Ang simpleng paraan na ito ay nagpapahintulot sa kanila na iwasto ang nakuhang mga resulta ng pagsukat at, na may pinakamataas na katumpakan, dalhin ang mga ito sa linya kasama ang tanging pisikal na katotohanan - ang materyal na katawan.
Ano ang pinatutunayan ng misa? sikat na mga eksperimento, kung saan ang hindi umiiral na talagang relativistikong "paghina" ng panahon ay "nakarehistro"? Maaaring isa lamang ang sagot. Sa katotohanan, ang mga eksperimento ay hindi nagrerehistro ng isang maliwanag na paglawak ng oras, ngunit isang tunay na pagbagal sa bilis ng mga pisikal na proseso na nagaganap sa mga materyal na bagay na gumagalaw na may kaugnayan sa amin sa mataas na bilis na maihahambing sa bilis ng liwanag, o may mataas na acceleration. Ang layunin na dahilan para sa isang tunay na pagtaas sa tagal ng ilang mga nakikitang pisikal na proseso, tulad ng, halimbawa, isang pagtaas sa "habambuhay" ng mabilis na gumagalaw na hindi matatag na mga particle, ay dapat na nauugnay sa mga pagbabago panloob na istraktura ng mga particle na ito na nagmumula bilang isang resulta ng mga pagbabago sa intensity ng kanilang pakikipag-ugnayan sa "ether" kapag gumagalaw kamag-anak dito sa isang subluminal na bilis o mataas na acceleration. Ang konklusyon ay nagmumungkahi mismo na ngayon tayo ay nalinlang pagkakataon mga pormula sa matematika na nakuha sa SRT, na may mga pormula na dapat maglarawan ng mga prosesong may layunin, at kailangan ng isa pang teorya upang ipaliwanag ang paghina sa bilis ng mga pisikal na proseso.
I-summarize natin. "Naglalakad" sa lamat ng ika-19 - ika-20 siglo, "nilamon" ng pisika ang isang magandang pain sa anyo ng " prinsipyo ng relativity" at mahigpit na nakahawak sa "steel hook" ng ganap na bilis ng liwanag. Hanggang ngayon, karaniwang kinikilala na ang SRT ay "nagdala" ng pisika sa isang malalim na krisis sa isang napapanahong paraan. Marahil ay "inilabas niya ito", ngunit saan niya "dinala" bilang isang resulta? Sa "swamp" ng solipsism, "overgrown" sa tuktok na may maliwanag na phenomena, kung saan walang paraan out.
Ang prinsipyo ng relativity ni Einstein at ang pagbabagong-anyo ni Lorentz
Ang isa sa pinakamahalagang pisikal na pare-pareho ay ang bilis ng liwanag sa vacuum c, iyon ay, ang bilis ng pagpapalaganap ng mga electromagnetic wave sa espasyo na walang materya. Ang bilis na ito ay hindi nakasalalay sa dalas ng mga electromagnetic wave, at ang kasalukuyang halaga nito ay c = 299,792,458 m/s.
Sa karamihan ng mga kaso, ang halagang ito ay maaaring kunin na katumbas ng c = 3 108 m/s na may sapat na katumpakan - ang error ay mas mababa sa 0.001.
At ito ay tiyak na "tatlong daang libong kilometro bawat segundo" para sa bilis ng liwanag na naaalala ng karamihan sa atin sa buong buhay natin. Alalahanin na ang 300,000 km ay, sa pagkakasunud-sunod ng magnitude, ang distansya mula sa Earth hanggang sa Buwan (mas tiyak, 380,000 km).
Kaya, ang signal ng radyo mula sa Earth ay umaabot sa Buwan sa loob ng higit sa isang segundo.
Ang palagay na ang liwanag ay naglalakbay hindi nang walang hanggan, ngunit may isang may hangganang bilis, ay ipinahayag maraming siglo bago ito mapatunayan ng mga tao sa eksperimentong paraan. Ito ay unang ginawa noong ika-17 siglo, nang ang mga astronomikal na obserbasyon ng kakaibang "mga iregularidad" sa galaw ng buwan ng Jupiter na si Io ay maipaliwanag lamang sa batayan ng pag-aakalang may hangganan na bilis ng liwanag (nga pala, ang unang pagtatangka na ito upang matukoy ang bilis ng liwanag ay nagbigay ng maliit na halaga ng ~ 214,300 km / s).
Pababa hanggang dulo ika-19 na siglo ang bilis ng liwanag ay interesado sa mga mananaliksik, pangunahin mula sa punto ng view ng pag-unawa sa kalikasan electromagnetic radiation- Hindi malinaw sa mga physicist noon kung ang mga electromagnetic wave ay maaaring magpalaganap sa isang vacuum, o kung sila ay nagpapalaganap sa isang espesyal na sangkap na pumupuno sa espasyo - eter. Gayunpaman, ang resulta ng pag-aaral ng problemang ito ay isang pagtuklas na nagpaikot sa lahat ng mga ideya tungkol sa espasyo at oras na umiiral hanggang noon. Noong 1881, bilang resulta ng mga sikat na eksperimento ng Amerikanong siyentipiko na si Albert Michelson,
isang kamangha-manghang katotohanan ang naitatag ang halaga ng bilis ng liwanag ay hindi nakasalalay sa kung aling frame ng sanggunian ito ay tinutukoy na may kinalaman sa!
Ang pang-eksperimentong katotohanang ito ay sumasalungat sa batas ni Galileo sa pagdaragdag ng mga tulin, na aming isinasaalang-alang sa nakaraang kabanata at na tila halata at kinumpirma ng aming pang-araw-araw na mga obserbasyon. Ngunit hindi sinusunod ng liwanag ang tila natural na tuntuning ito ng pagdaragdag ng bilis - kaugnay ng lahat ng mga nagmamasid, gaano man sila gumalaw, ang liwanag ay nagpapalaganap sa parehong bilis c = 299,793 km/s. At ang katotohanan na ang pagpapalaganap ng liwanag ay ang paggalaw ng isang electromagnetic field, hindi mga particle,
na binubuo ng mga atom ay hindi gumaganap ng isang papel dito. Kapag hinango ang batas ng pagdaragdag ng mga bilis (9.2), hindi mahalaga ang kalikasan ng gumagalaw na bagay.
At kahit na imposibleng makahanap ng anumang bagay na tulad nito sa ating nakaraang karanasan at kaalaman, gayunpaman, dapat nating kilalanin ang eksperimentong katotohanang ito, alalahanin na ang karanasan ang siyang mapagpasyang pamantayan ng katotohanan. Alalahanin na nakatagpo kami ng isang katulad na sitwasyon sa pinakadulo simula ng kurso, nang tinalakay namin ang mga katangian ng espasyo. Pagkatapos ay nabanggit namin iyon upang isipin ang kurbada tatlong-dimensional na espasyo ito ay imposible para sa amin - tatlong-dimensional na nilalang. Ngunit napagtanto namin na ang katotohanan ng "presence o kawalan" ng curvature ay maaaring maitatag sa empirically: sa pamamagitan ng pagsukat, halimbawa, ang kabuuan ng mga anggulo ng isang tatsulok.
Anong mga pagbabago ang kailangang gawin sa ating pag-unawa sa mga katangian ng espasyo at oras? At paano, sa liwanag ng mga katotohanang ito, dapat nating pakitunguhan ang mga pagbabagong-anyo ni Galileo? Maaari bang baguhin ang mga ito upang hindi pa rin sila sumalungat sa sentido komun kapag inilapat sa mga nakagawiang paggalaw ng mga katawan sa paligid natin at sa parehong oras ay hindi sumasalungat sa katotohanan na ang bilis ng liwanag ay pare-pareho sa lahat ng mga frame ng sanggunian?
Ang pangunahing solusyon sa mga isyung ito ay kay Albert Einstein, na lumikha sa simula ng ika-20 siglo. espesyal na teorya relativity (SRT), na nag-uugnay sa hindi pangkaraniwang katangian ng pagpapalaganap ng liwanag sa mga pangunahing katangian ng espasyo at oras, na nagpapakita ng kanilang mga sarili kapag gumagalaw sa bilis na maihahambing sa bilis ng liwanag. Sa modernong pisikal na panitikan, mas madalas itong tinatawag na simpleng relativistic mechanics.
Kasunod nito, binuo ni Einstein ang pangkalahatang teorya ng relativity (GR), na nag-explore ng koneksyon sa pagitan ng mga katangian ng espasyo at oras at mga interaksyon ng gravitational.
Ang SRT ay batay sa dalawang postulate, na nagtataglay ng pangalan Ang prinsipyo ng relativity ni Einstein at ang prinsipyo ng constancy ng bilis ng liwanag.
Ang prinsipyo ng relativity ni Einstein ay isang generalisasyon ng prinsipyo ng relativity ni Galileo, na tinalakay sa nakaraang kabanata, sa lahat nang walang pagbubukod (at hindi lamang mekanikal) na mga phenomena ng kalikasan. Ayon sa prinsipyong ito, ang lahat ng mga batas ng kalikasan ay pareho sa lahat ng inertial frames of reference. Ang prinsipyo ng relativity ni Einstein ay maaaring mabalangkas tulad ng sumusunod: lahat ng mga equation na nagpapahayag ng mga batas ng kalikasan ay invariant na may kinalaman sa mga pagbabagong-anyo ng mga coordinate at oras mula sa isang inertial frame of reference sa isa pa. (Tandaan na ang invariance
Ang mga equation ay tinatawag na invariance ng kanilang anyo kapag ang mga coordinate at oras ng isang reference system ay pinalitan sa kanila ng mga coordinate at oras ng isa pa). Malinaw na, alinsunod sa prinsipyo ng relativity ng Einstein, walang mga eksperimento ang makapagtatag kung ang "aming" frame of reference ay gumagalaw sa pare-pareho ang bilis o ito ay hindi natitinag, mas tiyak, walang pagkakaiba sa pagitan ng mga estadong ito. Inilagay ni Galileo ang imposibilidad na ito sa prinsipyo para lamang sa mga mekanikal na eksperimento.
Ang prinsipyo ng constancy (mas tiyak, invariance) ng bilis ng liwanag ay nagsasaad na ang bilis ng liwanag sa vacuum ay pareho para sa lahat ng inertial frames of reference. Tulad ng makikita natin sa lalong madaling panahon, sumusunod na ang c ay ang maximum ng lahat ng posibleng pisikal na bilis.
Ang parehong postulates ay isang salamin ng mga eksperimentong katotohanan: ang bilis ng liwanag ay hindi nakasalalay sa paggalaw ng pinagmulan o tagatanggap; hindi rin ito nakadepende sa galaw ng frame of reference kung saan isinasagawa ang mga eksperimento upang sukatin ito. Sa prinsipyo ng relativity, ito ay makikita sa pagkilala sa katotohanan na hindi lamang mekanikal, kundi pati na rin ang electromagnetic (light propagation) phenomena ay sumusunod sa lahat ng inertial frames of reference.
ang parehong mga batas.
Mula sa mga pahayag na nabuo sa itaas ay sumusunod sa serye mahahalagang natuklasan tungkol sa mga katangian ng espasyo at oras. Una sa lahat, ang mga bagong alituntunin para sa paglipat mula sa isang inertial na frame ng sanggunian patungo sa isa pa ay sumusunod mula sa kanila, sa loob ng balangkas kung saan ang "halata" na mga pagbabagong-anyo ng Galilea ay ilang espesyal na kaso lamang, na natanto lamang kapag gumagalaw nang may bilis na mas mababa sa c. Upang matukoy ang mga bagong panuntunang ito, isaalang-alang ang pagpapalaganap ng liwanag mula sa isang point source na matatagpuan sa pinanggalingan ng isang nakapirming reference frame K (Larawan 10.1 a).
Ang pagpapalaganap ng liwanag ay maaaring kinakatawan bilang ang pagpapalaganap ng isang liwanag na harap na may hugis spherical na ibabaw sa isang frame ng sanggunian na nauugnay kung saan ang pinagmumulan ng liwanag ay nakatigil. Ngunit ayon sa prinsipyo ng relativity ni Einstein, ang liwanag na harap ay dapat ding spherical kapag ito ay naobserbahan sa isang reference frame na nasa pare-pareho at rectilinear na paggalaw na may kaugnayan sa pinagmulan.
kanin. 10.1 Ilaw na nagpapalaganap mula sa isang point source na matatagpuan sa pinanggalingan ng isang fixed frame of reference Ang isang light front ay dapat ding spherical kapag ito ay naobserbahan sa isang frame of reference na nasa pare-pareho at rectilinear na paggalaw na may kaugnayan sa pinagmulan.
Mula sa kundisyong ito, tutukuyin natin ngayon kung ano ang mga patakaran para sa pagbabago ng mga coordinate at oras kapag lumilipat mula sa isang inertial frame patungo sa isa pa.
Kung ang pinagmumulan ng liwanag ay nasa pinanggalingan ng frame ng sanggunian K, kung gayon para sa liwanag na ibinubuga sa sandaling t = 0, ang equation para sa isang spherical light front ay may anyo
x 2 + y 2 + z 2 = (ct) 2 (10.1)
Inilalarawan ng equation na ito ang isang spherical surface na ang radius R = ct
tumataas sa oras sa bilis na s.
Tukuyin natin ang mga coordinate at oras na sinusukat ng observer sa gumagalaw na reference frame K "sa pamamagitan ng mga titik na may mga stroke: x", y", z", t". oras, ang pinagmulan ng mga coordinate ng K1 system ay tumutugma sa posisyon ng ang pinagmumulan ng ilaw sa K system. Hayaan, para sa katiyakan, ang K system ay lumipat sa + x na direksyon na may pare-parehong bilis V na may kaugnayan sa K system (Larawan 10.1 b).
Gaya ng nasabi na natin, ayon sa ikalawang postulate ni Einstein, para sa isang observer sa isang "primed" frame, ang light front ay dapat ding spherical, iyon ay, ang equation ng light front sa isang gumagalaw na frame ay dapat magkaroon ng form.
x "2 + y" 2 + z "2 \u003d c 2 t" 2 (10.2)
bukod dito, ang halaga ng bilis ng liwanag c dito ay kapareho ng sa reference frame K. Kaya, ang mga pagbabagong-anyo ng mga coordinate at oras mula sa isa sa aming mga reference frame patungo sa isa pa ay dapat magkaroon ng isang katangian na, halimbawa, pagkatapos palitan ng sa tulong ng mga pagbabagong ito sa (10.2) "primed" na dami sa "not primed" kailangan nating muli na makuha ang equation ng isang spherical front (10.1).
Madaling makita na ang mga pagbabagong-anyo ng Galilea (9.3) ay hindi nakakatugon sa pangangailangang ito. Alalahanin na ang mga pagbabagong ito ay nauugnay sa mga coordinate at oras sa dalawa iba't ibang sistema sanggunian sa pamamagitan ng mga sumusunod na ratios:
x" = x - Vt, y" = y, z" = z, t" = t. (10.3)
Kung papalitan natin ang (10.3) sa (10.2), makukuha natin
x 2 - 2xVt + V 2 t 2 + y 2 + z 2 \u003d c 2 t 2, (10.4)
na, siyempre, ay hindi sumasang-ayon sa equation (10.1). Ano ang dapat na mga bagong pagbabago? Una, dahil ang lahat ng mga sistema ay pantay-pantay, ang paglipat mula sa ilang sistema patungo sa iba ay dapat na inilarawan ng parehong mga formula (na may sarili nitong halaga V), at ang dobleng aplikasyon ng mga pagbabagong-anyo na may pagpapalit ng +V sa pangalawang hakbang sa pamamagitan ng
Dapat ibalik tayo ni V orihinal na sistema. Tanging mga pagbabagong-anyo na linear sa x at t ang maaaring magkaroon ng property na ito. Ito ay walang silbi upang subukan para sa ganitong relasyon tulad ng
x" \u003d x l / 2 t 1/2, x" \u003d sin x
o katulad nito.
Pangalawa, para sa V/c -> 0 ang mga pagbabagong ito ay dapat na mapunta sa mga pagbabagong-anyo ng Galilea, ang bisa nito para sa mababang bilis ay hindi mapag-aalinlanganan.
Malinaw sa equation (10.4) na hindi natin maaaring iwanan ang pagbabagong t" = t na hindi nagbabago kung gusto nating sirain ang mga hindi gustong termino -2xVt + V 2 t 2 sa equation na ito, dahil upang sirain ang mga ito, kinakailangan na magdagdag isang bagay sa t .
Subukan muna nating baguhin ang view:
x" = x-Vt, y" = y, z"= z, t" = t + bx, (10.5)
kung saan ang b ay isang pare-pareho na ang halaga ay dapat matukoy. Pagkatapos ang equation (10.2) ay kinuha ang form
x 2 - 2Vxt + V 2 t 2 + y 2 + z 2 \u003d c 2 t 2 + 2c 2 bxt + c 2 b 2 x 2. (10.6)
Tandaan na ang mga tuntunin sa kaliwa at kanang bahagi ng pagkakapantay-pantay na naglalaman ng produkto xt magkakansela sa isa't isa kung kukuha kami
b \u003d -V / c 2, o t "= t-Vx / c 2. (10.7)
Sa halagang ito ng b, ang equation (10.6) ay maaaring muling isulat bilang mga sumusunod:
x 2 (1 - V 2 / s 2) + y 2 + z 2 \u003d c 2 t 2 (l - V 2 / s 2) . (10.8)
Ito ay mas malapit sa equation (10.1), ngunit mayroon pa ring hindi kanais-nais na kadahilanan 1 - (V 2 /c 2), kung saan ang x 2 at t 2 ay pinarami.
Maaari rin nating alisin ang salik na ito kung sa wakas ay isusulat natin ang pagbabago ng mga coordinate at oras sa sumusunod na anyo:
Ito ang mga sikat na pagbabagong-anyo ng Lorentz, na pinangalanan sa Dutch theoretical physicist na si Hendrik Lorentz, na noong 1904 ay nagmula ng mga formula (10.9) at sa gayon ay inihanda ang paglipat sa teorya ng relativity.
Madaling suriin na kapag ang (10.9) ay napalitan sa equation (10.2), ang mga pagbabagong-anyo ng Lorentz, gaya ng nararapat, ay ibahin ang anyo ng equation na ito sa equation ng isang spherical surface (10.1) sa isang fixed coordinate system. Madali ring i-verify na kapag
V/c -> 0 ang Lorentz transformations ay napupunta sa Galilean transformations (9.2).
10.2. Mga kahihinatnan mula sa mga pagbabagong Lorentz. Haba ng contraction at time dilation
Mula sa mga pagbabagong-anyo ng Lorentz, sumusunod ang isang bilang ng mga kahihinatnan na hindi pangkaraniwan mula sa punto ng view ng Newtonian mechanics.
Haba ng mga katawan sa iba't ibang sistema ng sanggunian. Isaalang-alang ang isang baras na matatagpuan sa kahabaan ng x-axis at resting na may kaugnayan sa reference frame K "(Fig. 10.2). Ang haba nito sa system na ito ay katumbas ng l 0 = x" 2 - x "1 kung saan x" 1 at x "2 ay hindi nagbabago sa oras t "mga coordinate ng bar ay nagtatapos. Kaugnay ng system K, ang baras ay gumagalaw kasama ang primed system na may bilis na v. Upang matukoy ang haba nito sa sistemang ito, kinakailangang tandaan
kanin. 10.2 reference system K, K ". Kaugnay ng system K, ang rod ay gumagalaw kasama ang primed system sa bilis na v
mga coordinate ng mga dulo ng baras x 1 at x 2 sa parehong oras t 1 = t 2 = t. Ang pagkakaiba sa pagitan ng mga coordinate na ito l \u003d x 2 - x 1 ay magbibigay ng haba ng baras na sinusukat sa K system. Upang mahanap ang ugnayan sa pagitan ng l 0 at l, dapat kunin ng isa ang mga formula ng pagbabagong-anyo ng Lorentz na naglalaman ng x", x at t, iyon ay, ang una sa mga formula (10.9) Ayon sa formula na ito,
kung saan tayo kumukuha
o sa wakas
Kaya, ang haba ng rod l, na sinusukat sa frame na may kaugnayan sa kung saan ito gumagalaw, ay mas mababa kaysa sa "sariling" haba l 0 na sinusukat sa frame na may kaugnayan sa kung saan ang baras ay nakapahinga. Ang mga nakahalang na sukat ng baras sa parehong mga sistema ay pareho. Kaya, para sa isang nakatigil na tagamasid, ang mga sukat ng mga gumagalaw na katawan sa direksyon ng kanilang paggalaw ay nabawasan, at higit pa, mas malaki ang bilis ng paggalaw.
Tagal ng mga proseso sa iba't ibang sistema ng sanggunian. Hayaan sa ilang mga punto, na kung saan ay hindi gumagalaw na may paggalang sa gumagalaw na sistema K", mayroong nangyayari
ilang proseso na tumatagal ng oras Sa 0 = t" 2 - t" 1 . Ito ay maaaring gawa ng ilang aparato o mekanismo, ang oscillation ng pendulum ng isang orasan, ilang pagbabago sa mga katangian ng katawan, at iba pa. Ang simula ng proseso ay tumutugma sa sistemang ito sa coordinate x "= a at oras t" 1, hanggang sa dulo - ang parehong coordinate x "2 \u003d x" 1 \u003d a at oras t "2 Na may kaugnayan sa system K , ang punto kung saan nagaganap ang proseso ay gumagalaw .Ayon sa mga formula (10.9),
ang simula at pagtatapos ng proseso sa system K ay tumutugma sa mga punto ng oras
kung saan tayo kumukuha
Ang pagpasok ng notasyon t 2 - t 1 = At, sa wakas ay makukuha natin:
Sa formula na ito, ang ∆t 0 ay ang tagal ng proseso, na sinusukat ng orasan sa isang gumagalaw na frame ng sanggunian, kung saan ang katawan kung saan nangyayari ang proseso ay nakapahinga. Ang pagitan ng At ay sinusukat ng orasan ng system, na nauugnay sa kung saan ang katawan ay gumagalaw sa bilis na v. Kung hindi, maaari nating sabihin na ang ∆t ay tinutukoy ng isang orasan na gumagalaw na may kaugnayan sa katawan na may bilis na v. Tulad ng sumusunod mula sa (10.11), ang agwat ng oras ∆t 0, na sinusukat ng orasan, na hindi gumagalaw na may kaugnayan sa katawan, ay lumalabas na mas mababa kaysa sa pagitan ng oras Sa, dahil sa
sinusukat ng isang orasan na gumagalaw na may kaugnayan sa katawan.
Tandaan na para sa mga relativistic factor (Lorentz factor) ng isang reference frame na gumagalaw na may bilis na V at/o isang particle na gumagalaw na may bilis na v, ang mga pagtatalaga
G \u003d 1 / √ (1 - V 2 / s 2)
at naaayon
γ \u003d 1 / √ (1 - v 2 / s 2).
Kung hindi ito humantong sa pagkalito, ang notasyon γ ay ginagamit para sa parehong dami.
Isinasaalang-alang ang daloy ng proseso mula sa system X, maaari nating tukuyin ang ∆t bilang tagal nito, na sinusukat ng isang nakatigil na orasan, at ∆t 0 - bilang ang tagal, na sinusukat ng isang orasan na gumagalaw sa bilis na v. Ayon sa (10.11),
∆t0< ∆t
kaya masasabi na mas mabagal ang pagtakbo ng mga gumagalaw na orasan , kaysa sa isang resting clock (ibig sabihin, siyempre, na sa lahat ng bagay maliban sa bilis ng paggalaw, ang mga orasan ay ganap na magkapareho).
Ang oras ∆t 0 na binibilang ng orasan na gumagalaw kasama ng katawan ay tinatawag na "sariling oras" ng katawan na ito. Tulad ng nakikita mula sa (10.11), sariling oras palaging mas mababa kaysa sa oras na binibilang ng orasan na gumagalaw na may kaugnayan sa katawan.
Ang epekto ng pagluwang ng oras ay simetriko na may kinalaman sa parehong orasan na isinasaalang-alang: para sa parehong mga tagamasid mula sa magkaibang mga frame ng sanggunian, ang orasan ng tagamasid na gumagalaw na may kaugnayan sa kanya ay magiging mas mabagal. Ang pagluwang ng oras ay isang layunin na kinahinatnan ng mga pagbabagong-anyo ng Lorentz, na, sa turn, ay bunga ng patuloy na bilis ng liwanag sa lahat ng mga frame ng sanggunian. Kinakailangang bigyang-diin ang katotohanan na ang mga relativistikong epekto ay hindi nangangahulugang haka-haka. Sa ngayon, ang SRT ay nakumpirma sa eksperimento na may napakahusay na katumpakan. Siyempre, habang nagbabago ang V/c -> 0 formula (10.10), (10.11) sa walang kabuluhan
nonrelativistic na limitasyon. Upang obserbahan ang mga hindi mahalaga na epekto, kinakailangan na pag-aralan ang mga bagay na may V ~ s.
Ang mga phenomena na naobserbahan sa pag-aaral ng mga elementary particle ay maaaring magsilbing mga halimbawa. Isa sa pinaka mga visual na karanasan, na nagpapatunay sa relasyon (10.11), ay ang pagmamasid sa komposisyon ng mga cosmic ray ng isa sa mga uri ng elementarya na particle na tinatawag na muons. Ang mga particle na ito ay hindi matatag - sila ay kusang nabubulok sa iba pang elementarya na mga particle. Muon buhay sinusukat sa ilalim ng mga kondisyon kapag sila
hindi gumagalaw (o gumagalaw sa mababang bilis) ay humigit-kumulang 2 10 -6 s. Parang
Kung, kahit na gumagalaw halos sa bilis ng liwanag, ang mga muon ay maaaring maglakbay mula sa sandali ng kanilang kapanganakan hanggang sa sandali ng pagkabulok, isang landas lamang na katumbas ng humigit-kumulang 3 10 8 m/s) (2 10 -6 s) = 600 m. sa mga cosmic ray sa itaas na mga layer ng atmospera sa isang altitude na 20-30 km, gayunpaman, pinamamahalaan nilang maabot ang ibabaw ng lupa sa maraming bilang. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang 2 * 10 -6 s ay ang sariling buhay ng muon, iyon ay, ang oras na sinusukat ng orasan, na "kikilos kasama ng
siya." Ang oras na binibilang ng orasan ng isang eksperimento na konektado sa ibabaw ng Earth ay lumalabas na mas matagal dahil sa katotohanan na ang bilis ng mga muon ay malapit sa bilis ng liwanag. Samakatuwid, hindi nakakagulat na ang eksperimento ay nagmamasid sa isang hanay ng muon na higit sa 600 m. Ito ay kagiliw-giliw na isaalang-alang ang epektong ito mula sa punto ng view ng isang tagamasid na "gumagalaw kasama ang muon." Para dito, ang distansya na lumilipad sa ibabaw ng Earth ay nabawasan sa 600 m alinsunod sa formula (10.10), upang ang muon ay may oras upang
upang lumipad ito sa 2 10 -6 s, ibig sabihin, sa "sariling buhay nito".
Ang pinakakahanga-hangang kinahinatnan ng mga pagbabagong Lorentz ay relativity ng simultaneity ng spaced events . Kung ang dalawang kaganapan A at B ay nangyari nang sabay-sabay sa isang punto sa espasyo, kung gayon sa anumang sistema ng coordinate t A =t B . Ang mga partikular na halaga, halimbawa, t A at t "A ay maaaring magkaiba, ngunit sa bawat sistema ang pagkakapantay-pantay t" A \u003d t "B ay mananatiling wasto. Kung, gayunpaman, sa t A \u003d t B lumalabas na
x A ≠ x in, pagkatapos ay sa anumang iba pang sistema, dahil maliwanag na sumusunod ito sa mga pagbabagong Lorentz, t A ≠t B .
Bakit hindi napansin ang pangyayaring ito bago si Einstein? Bago si Einstein, ang paniwala ng pagkakaroon ng absolute space at absolute time ay napanatili nang tahasan o implicitly. Ngunit kung walang absolute frame of reference, walang absolute simultaneity. Hindi lamang ganap na espasyo ang nawawala, kundi pati na rin ang ganap na oras, na, ayon kay Newton, ay dumadaloy "laging pareho, anuman ang anumang panlabas." Ang oras ng SRT ay depende sa frame of reference. Depende sa reference system at ang agwat ng oras sa pagitan ng dalawang kaganapan, at ang distansya sa pagitan ng dalawang punto. Sa mekanika ng Galileo-Newton, ang mga coordinate ng mga puntos ay nakasalalay sa sistema ng sanggunian, ngunit ang distansya sa pagitan ng mga punto A at B
(x A - x B) 2 + (y A - y c) 2 + (z A - z B) 2 \u003d l 2
hindi nakadepende sa sistema. Sa SRT mechanics, ang dami na ito ay hindi na nagiging invariant. Ang pagitan sa pagitan ng mga kaganapan ay nagiging independyente sa sistema ng sanggunian, na tinutukoy ng kaugnayan
s 2 AB \u003d c 2 (t A - t B) 2 - (x A - x B) 2 + (y A - y c) 2 + (z A - z B) 2.
Ang oras ay nagiging kapantay ng mga spatial na coordinate, o, gaya ng sinabi ni G. Minkowski, "ang espasyo mismo at ang oras mismo ay bumulusok sa ilog ng limot, at isang uri na lamang ng kanilang pagsasama ang natitira upang mabuhay." Ito ay lalo na maliwanag kung, kasunod ng Minkowski, ang isa ay hindi pinipili ang t, sa gayon, ngunit ict bilang ikaapat na coordinate. Pagkatapos ay isusulat ang pagitan simetriko na hugis:
Gayunpaman, hindi dapat isipin ng isa ang apat na dimensyon na espasyo ng Minkowski bilang isang simpleng analogue ng ating tatlong-dimensional na mundo. Gayunpaman, ang ikaapat na coordinate ay nagpapanatili ng pinakamahalagang pagkakaiba mula sa iba pang tatlo - unidirectionality, na, sa partikular, ay tumutukoy
mga relasyong sanhi. Ang paglalakbay pabalik sa nakaraan ay, at hanggang ngayon, imposible.
Sa view ng katotohanan na ayon kay Lorentz, sa kaibahan sa Galileo, ang oras ay binago, bilang karagdagan sa mga coordinate, ang batas ng pagdaragdag ng mga bilis ay kapansin-pansing nagbabago. Kung sa frame K ang katawan ay gumagalaw na may bilis na v, na may mga bahagi sa kahabaan ng coordinate axes v x v y v z at ang frame K ay "gumagalaw na may bilis na V kasama ang x axis, para sa mga bahagi ng tulin ng katawan sa frame K" nakukuha natin
Isinasaalang-alang ang katotohanan na
Bagama't ang mga coordinate ng y" at z" ay katumbas ng y at z, ayon sa pagkakabanggit, ang mga bahagi ng bilis
sa kahabaan ng mga axes na ito sa iba't ibang mga sistema ay iba, dahil ang mga rate ng daloy ng oras ay naiiba.
Mukhang hindi inaasahan na kung ang v x ay katumbas ng ganap na halaga sa bilis ng liwanag - c, kung gayon ang halagang ito ay hindi magbabago sa paglipat sa anumang iba pang sistema ng sanggunian. Pagkatapos ng lahat, ito ay ang invariance ng bilis ng liwanag na ang criterion para sa bisa ng Lorentz transformations.
Ang prinsipyo ng invariance ng bilis ng liwanag ay nagsasaad na ang propagation velocity ng electromagnetic disturbances sa vacuum ay may parehong halaga sa anumang inertial frame of reference. Naturally, ito rin ang kaso para sa mga electromagnetic wave sa pangkalahatan at para sa mga nakikitang light ray sa partikular.
bilis ng liwanag
Gaano man tayo kabilis lumipat kaugnay sa light beam, ang bilis ng liwanag na sinusukat natin ay magiging pareho, na sa panimula ay sumasalungat sa mga prinsipyo ng klasikal na mekanika. Ibig sabihin, may dalawang mahalagang pahayag nang sabay-sabay:
- Ang bilis ng liwanag ay isang may hangganang dami. Ito ay tinatayang katumbas ng 299,792,458 metro bawat segundo. Ang magnitude ay napakalaki at intuitively hindi maisip.
- Ang bilis ng liwanag ay hindi nakasalalay sa pagpili ng inertial frame of reference kung saan ito sinusukat.
Ang bilis ng liwanag sa bagay ay iba sa bilis ng liwanag sa vacuum at may ibang halaga sa iba't ibang media. Teoretikal na pagbibigay-katwiran ang finiteness ng bilis ng liwanag ay nakuha sa mga gawa ni Lorentz. Gayunpaman, hindi ito binigyang-diin sa anumang paraan. Alam na alam ito ni Poincaré, ngunit wala siyang nakitang espesyal dito. Unang binigyang pansin ni Einstein ang pinakamahalagang pisikal na prinsipyong ito at ang maraming bunga nito. Sa parehong oras, dumating ang mga resulta ng mga eksperimento ni Michelson, eksperimento na nagpapatunay sa kawastuhan ng thesis. Ang mga pagbabagong-anyo ng Lorentz ay hinango mula sa pangangailangan na ang mga equation ni Maxwell ay invariant kapag pumasa mula sa isang inertial frame patungo sa isa pa. Ganito ang hitsura nila:
Isinasaalang-alang ang square root sa denominator, nalaman namin na para sa v > c, ang halaga nito ay tumigil na ipahayag bilang isang tunay na numero. Wala ito pisikal na kahulugan, na nangangahulugang v< c, причем случай v = c, также не реализуется из-за деления на ноль.
Ang eksperimento ng Michelson-Morley noong 1887 ay isa sa mga klasikong eksperimento sa pisika. Ang double-beam interferometer na naimbento ni Michelson ay naging posible upang direktang sukatin ang wavelength ng liwanag. Ang layunin ng eksperimento ay upang ipaliwanag ang pag-asa ng bilis ng liwanag sa paggalaw ng ating planeta na may kaugnayan sa isang hypothetical medium na tinatawag na eter. Ang kanyang layunin ay hindi kailanman nakamit, dahil ang lahat ng mga sukat ay nagbigay ng parehong halaga para sa bilis. Ang mga eksperimento ni Michelson ay paulit-ulit na binatikos, ngunit ang kanilang mga resulta ay madaling muling gawin at mukhang nakapanghihina ng loob. Natagpuan nila ang kanilang paliwanag sa espesyal na teorya ng relativity ni Einstein.
At ang pood, tulad ng dati - ito ay, labing-anim na kilo.
M. Tanich (mula sa kanta hanggang sa pelikulang "The Mysterious Monk")
Ang espesyal na teorya ng relativity (STR) ay walang alinlangan ang pinakatanyag sa mga pisikal na teorya. Ang katanyagan ng SRT ay konektado sa pagiging simple ng mga pangunahing prinsipyo nito, ang kabalintunaan ng mga konklusyon nito na tumatama sa imahinasyon, at ang pangunahing posisyon nito sa pisika ng ikadalawampu siglo. Ang SRT ay nagdala kay Einstein ng hindi pa nagagawang katanyagan, at ang katanyagan na ito ay naging isa sa mga dahilan para sa walang humpay na pagtatangka na baguhin ang teorya. Sa mga propesyonal, huminto ang mga hindi pagkakaunawaan sa paligid ng SRT mahigit kalahating siglo na ang nakalipas. Ngunit kahit hanggang ngayon, ang mga tanggapan ng editoryal ng mga journal sa pisika ay patuloy na kinubkob ng mga baguhan na nag-aalok ng mga opsyon para sa pagrerebisa ng SRT. At, sa partikular, ang pangalawang postulate, na iginigiit ang katatagan ng bilis ng liwanag para sa lahat ng mga inertial na frame ng sanggunian at ang kalayaan nito mula sa bilis ng pinagmulan (sa madaling salita, kahit saang direksyon mula sa nagmamasid at gaano man mabilis na gumagalaw ang naobserbahang bagay, ang ilaw na sinag na ipinadala mula dito ay magkakaroon ng parehong bilis, humigit-kumulang katumbas ng 300 libong kilometro bawat segundo, hindi hihigit at hindi bababa).
Ang mga kritiko ng SRT, halimbawa, ay nagtatalo na ang bilis ng liwanag ay hindi pare-pareho, ngunit nag-iiba para sa tagamasid depende sa bilis ng pinagmulan (ballistic hypothesis), at ang di-kasakdalan lamang ng pamamaraan ng pagsukat ay hindi nagpapahintulot na patunayan ito sa eksperimento. . Ang balistikong hypothesis ay bumalik kay Newton, na itinuturing na liwanag bilang isang stream ng mga particle na ang bilis ay bumababa sa isang refracting medium. Ang pananaw na ito ay nabuhay muli sa pagdating ng konsepto ng Planck-Einstein photon, na nagbigay ng nakakumbinsi na kalinawan sa ideya ng pagdaragdag ng bilis ng liwanag sa bilis ng pinagmulan, sa pamamagitan ng pagkakatulad sa bilis ng isang projectile na ibinubuga mula sa gumagalaw na baril. .
Sa ating panahon, siyempre, ang gayong mga walang muwang na pagtatangka na baguhin ang SRT ay hindi maaaring makapasok sa mga seryosong publikasyong pang-agham, ngunit nilalampasan nila ang media at Internet, na may napakalungkot na epekto sa estado ng pag-iisip ng mass reader, kabilang ang mga mag-aaral at mga mag-aaral.
Ang mga pag-atake sa teorya ni Einstein - kapwa sa simula ng huling siglo at ngayon - ay hinihimok ng mga pagkakaiba sa pagtatasa at interpretasyon ng mga resulta ng mga eksperimento sa pagsukat ng bilis ng liwanag, ang una kung saan, sa pamamagitan ng paraan, ay isinagawa pabalik noong 1851 ng namumukod-tanging Pranses na siyentipiko na si Armand Hippolyte Louis Fizeau. Sa kalagitnaan ng huling siglo, ito ang nag-udyok sa noo'y presidente ng USSR Academy of Sciences S.I. Vavilov na dumalo sa pagbuo ng isang proyekto upang ipakita ang kalayaan ng bilis ng liwanag mula sa bilis ng pinagmulan.
Sa oras na iyon, ang postulate ng kalayaan ng bilis ng liwanag ay direktang nakumpirma lamang ng mga obserbasyon ng astronomya. dobleng bituin. Ayon sa ideya ng Dutch astronomer na si Willem de Sitter, kung ang bilis ng liwanag ay nakasalalay sa bilis ng pinagmulan, ang mga trajectory ng paggalaw ng mga binary na bituin ay kailangang magkaiba sa qualitatively mula sa mga naobserbahan (naaayon sa celestial mechanics). Gayunpaman, ang argumentong ito ay natugunan ng isang pagtutol na may kaugnayan sa pagsasaalang-alang sa papel ng interstellar gas, na, bilang isang repraktibo na daluyan, ay itinuturing bilang pangalawang pinagmumulan ng liwanag. Nangatuwiran ang mga kritiko na ang liwanag na ibinubuga mula sa pangalawang pinagmumulan ay "nakakawala ng memorya" ng bilis ng pangunahing pinagmumulan habang ito ay nagpapalaganap sa interstellar medium, dahil ang mga photon ng pinagmulan ay sinisipsip at pagkatapos ay muling inilalabas ng medium muli. Dahil ang data sa daluyan na ito ay kilala lamang sa napakalaking mga pagpapalagay (pati na rin ang mga ganap na halaga ng mga distansya sa mga bituin), ang posisyon na ito ay naging posible na maglagay ng pagdududa sa karamihan ng astronomical na ebidensya para sa patuloy na bilis. ng liwanag.
Iminungkahi ni S. I. Vavilov sa kanyang doktor na mag-aaral na si A. M. Bonch-Bruevich na magdisenyo ng isang pag-install kung saan ang isang sinag ng mabilis na nasasabik na mga atom ay magiging isang ilaw na mapagkukunan. Sa proseso ng detalyadong pag-aaral ng eksperimentong plano, lumabas na walang pagkakataon ng isang maaasahang resulta, dahil ang teknolohiya ng panahong iyon ay hindi pinapayagan ang pagkuha ng mga beam ng kinakailangang bilis at density. Ang eksperimento ay hindi natupad.
Simula noon, paulit-ulit na ginawa ang iba't ibang mga pagtatangka upang eksperimento na patunayan ang pangalawang postulate ng SRT. Ang mga may-akda ng nauugnay na mga gawa ay dumating sa konklusyon tungkol sa bisa ng postulate, na, gayunpaman, ay hindi huminto sa daloy ng mga kritikal na talumpati, kung saan ang alinman sa mga pagtutol ay itinaas laban sa mga ideya ng mga eksperimento, o ang kanilang katumpakan ay tinanong. Ang huli ay nauugnay, bilang isang panuntunan, na may hindi gaanong kahalagahan ng matamo na bilis ng pinagmulan ng radiation kumpara sa bilis ng liwanag.
Gayunpaman, ngayon ang pisika ay may isang tool na nagpapahintulot sa iyo na bumalik sa panukala ng S. I. Vavilov. Ito ay isang synchrotron emitter, kung saan ang isang napakaliwanag na pinagmumulan ng liwanag ay isang bungkos ng mga electron na gumagalaw sa isang hubog na landas sa bilis na halos hindi makikilala sa bilis ng liwanag. Sa. Sa ilalim ng gayong mga kondisyon, madaling sukatin ang bilis ng ibinubuga na ilaw sa isang hindi nagkakamali na vacuum ng laboratoryo. Ayon sa lohika ng mga tagasuporta ng balistikong hypothesis, ang bilis na ito ay dapat na katumbas ng dalawang beses sa bilis ng liwanag mula sa isang nakatigil na pinagmulan! Ang pag-detect ng ganoong epekto (kung mayroon man) ay hindi magiging mahirap: sapat na upang sukatin lamang ang oras na kinakailangan para sa isang magaan na pulso upang maglakbay sa isang sinusukat na bahagi sa isang inilikas na espasyo.
Siyempre, para sa mga propesyonal na physicist walang duda tungkol sa inaasahang resulta. Sa ganitong kahulugan, ang karanasan ay walang silbi. Gayunpaman, ang isang direktang pagpapakita ng katatagan ng bilis ng liwanag ay may malaking halaga ng didaktiko, na naglilimita sa lupa para sa karagdagang haka-haka tungkol sa kakulangan ng patunay ng mga pundasyon ng teorya ng relativity. Ang pisika sa pag-unlad nito ay patuloy na bumalik sa pagpaparami at pagpipino ng mga pangunahing eksperimento na isinagawa gamit ang mga bagong teknikal na kakayahan. Sa kasong ito, ang layunin ay hindi upang linawin ang bilis ng liwanag. Pinag-uusapan natin ang tungkol sa paggawa ng isang makasaysayang kapintasan sa pang-eksperimentong pagpapatunay ng mga pinagmulan ng SRT, na dapat mapadali ang pang-unawa sa medyo kabalintunaan na teoryang ito. Masasabi nating pinag-uusapan natin ang isang eksperimento sa pagpapakita para sa mga aklat-aralin sa pisika sa hinaharap.
Ang nasabing eksperimento ay kamakailan na isinagawa ng isang pangkat ng mga siyentipikong Ruso sa Kurchatov Center para sa Synchrotron Radiation sa National Research Center ng Kiev Institute of Physics and Technology. Sa mga eksperimento, isang mapagkukunan ng synchrotron radiation (SR) - isang electron accumulator na "Siberia-1" ay ginamit bilang isang pulsed light source. Ang SR ng mga electron na pinabilis sa relativistic na bilis (malapit sa bilis ng liwanag) ay may malawak na spectrum mula sa infrared at nakikita ng X-ray. Ang radiation ay kumakalat sa isang makitid na kono nang tangential sa electron trajectory sa kahabaan ng extraction channel at ito ay output sa pamamagitan ng sapphire window sa atmospera. Doon, ang liwanag ay kinokolekta ng isang lens papunta sa photocathode ng isang mabilis na photodetector. Ang sinag ng liwanag sa landas sa vacuum ay maaaring ma-block ng isang glass plate na ipinakilala sa pamamagitan ng magnetic drive. Kasabay nito, ayon sa lohika ng ballistic hypothesis, ang ilaw, na dati ay may dobleng bilis 2 Sa, pagkatapos ng window ay dapat na mabawi ang normal na bilis Sa.
Ang electron bunch ay may haba na humigit-kumulang 30 cm. Sa pagdaan sa lead window, nakabuo ito ng SR pulse na may tagal na humigit-kumulang 1 ns sa channel. Ang dalas ng pag-ikot ng bungkos sa kahabaan ng singsing na synchrotron ay ~ 34.5 MHz, upang ang isang pana-panahong pagkakasunud-sunod ng mga maikling pulso ay naobserbahan sa output ng photodetector, na naitala gamit ang isang high-speed oscilloscope. Ang mga pulso ay na-synchronize ng isang high-frequency na electric field signal ng parehong dalas (34.5 MHz), na nabayaran para sa pagkalugi ng enerhiya ng elektron sa SR. Ang paghahambing ng dalawang oscillograms na nakuha na may at walang glass window sa SR beam, posibleng sukatin ang lag ng isang sequence ng mga pulso mula sa isa, sanhi ng hypothetical na pagbaba ng bilis. Sa haba na 540 cm ng seksyon ng SR extraction channel mula sa window na ipinakilala sa beam hanggang sa exit sa kapaligiran, ang pagbaba sa bilis ng liwanag mula sa 2 Sa dati Sa dapat na nagresulta sa isang time shift na 9 ns. Walang paglilipat ang naobserbahan sa eksperimento na may katumpakan na halos 0.05 ns.
Bilang karagdagan sa karanasan, kami rin direktang pagsukat bilis ng liwanag sa lead channel sa pamamagitan ng paghahati sa haba ng channel sa propagation time ng pulso, na nagresulta sa isang value na 0.5% lang sa ibaba ng tabular speed ng liwanag.
Kaya, ang mga resulta ng eksperimento ay, siyempre, inaasahan: ang bilis ng liwanag ay hindi nakasalalay sa bilis ng pinagmulan, nang buong alinsunod sa pangalawang postulate ni Einstein. Ano ang bago ay na sa unang pagkakataon ay nakumpirma ito sa pamamagitan ng direktang pagsukat ng bilis ng liwanag mula sa isang relativistic source. Ang eksperimentong ito ay malamang na hindi huminto sa mga pag-atake sa SRT ng mga taong naninibugho sa katanyagan ni Einstein, ngunit ito ay makabuluhang maglilimita sa larangan ng mga bagong claim.
Ang mga detalye ng eksperimento ay inilarawan sa isang artikulo na ilalathala sa isa sa mga susunod na isyu ng Uspekhi fizicheskikh nauk journal.
Tingnan din:
E. B. Alexandrov. , "Chemistry and Life", No. 3, 2012 (higit pa tungkol sa eksperimentong ito).
Ipakita ang mga komento (98)
I-collapse ang mga komento (98)
-
Note: Nabasa ko na ang post na ito. BAGO ang iyong mensahe. At ito ay hindi tungkol sa paglihis ng bilis ng liwanag, ngunit tungkol sa paglihis ng bilis ng NEUTRINO mula sa bilis ng liwanag. Mapapansin mo ba ang pagkakaiba? ;)
Sa pamamagitan ng paraan, kung ang palagay ay nakumpirma at mayroong isang paraan upang makipagpalitan ng mga signal sa isang bilis na mas malaki kaysa sa liwanag, ang zero, "ganap" na coordinate system ay malinaw na tinukoy - sa view ng kung ano ang nakasaad sa aking komento. Totoo, ang eksperimento sa mga neutrino ay nagdududa pa rin para sa akin. Naghihintay kami ng mga kumpirmasyon o pagtanggi mula sa ibang mga laboratoryo!
Sumagot
Ang ibig kong sabihin ay isang tala tungkol sa pagsubaybay sa isang geostationary satellite. Ako ay higit pa sa kalmado tungkol sa superluminal neutrino. Una, ang pagkakaroon ng muon neutrino ay hinulaang medyo matagal na ang nakalipas, at pangalawa, ang bilis ng photon ay sinusukat muna nang tumpak dahil ang isang tao ay direktang nakikita ang mga ito. Ang pagtuklas ng mga elementarya na particle na may bilis na higit sa bilis ng liwanag ay isang bagay ng oras. Ito ang aking pribadong pananaw. Kung dahil lamang ang toolkit ng tao ay lumawak nang disente.
Sumagot
Para sa satellite? Hindi ko pa nababasa... kailangan kong tingnan :)
Tulad ng para sa mga particle - maghihintay kami. Nakakatuwa kung lumalabas na kami ay "Lorentzian fish" lang na lumalangoy sa isang ordinaryong multiverse pond na may tiyak na bilis ng pagpapalaganap ng mga pangunahing pakikipag-ugnayan. At samakatuwid kami ay nabaluktot depende sa bilis ayon sa mga lokal na pagbabagong Lorentz, sinusukat namin sa pamamagitan ng mga oras na nahuhuli sa kanila, at samakatuwid ay hindi namin malalaman ang alinman sa bilis na nauugnay sa aming sariling lawa, o ang aming sariling mga pagbaluktot ng pagbagal (at paano kung ang lahat ng aming ang mga orasan at mga pinuno ay may maraming surot sa amin?). Oo, ang mga particle na gumagalaw nang mas mabilis kaysa sa karaniwang mga perturbations ng aming "reservoir" ay makakatulong sa amin na kalkulahin ito. Ngunit sa ngayon... Sa ngayon, ang lahat ay masyadong malabo at hindi matatag - at samakatuwid ang teorya tungkol sa mga curvature ng space-time, ang metric tensor, ang multidimensional interval sa Minkowski space ay walang gaanong batayan.Sumagot
Kaya ano ang iyong saloobin sa pagsukat ng mga parameter ng paggalaw ng Earth at ng solar system? O ang "mga ginoo ng kefir" ay sumusukat sa "mga tagapamahala ng buggy"? Ang iyong pananaw ay hindi nagbibigay sa iyo ng karapatang sabihin ito nang may paghamak sa mga kalaban. Ilang segundo lang ang nakalipas, ayon sa mga pamantayang geolohiko, ilalagay ka sana sa rack para sa iyong mga pananaw, una ay pilitin silang tumanggi, at pagkatapos ay sa bitayan, upang hindi sila magbago ng kanilang isip. Ang agham ay hindi tumitigil, at ang pag-ikot ng Earth sa paligid ng Araw, at ang mga batas ni Newton ay naging mga espesyal na kaso lamang. Malaki ang posibilidad na pareho ang inaasahan ng GR ni Einstein.
Sumagot
Depende ito sa kung ano ... Nakikita mo - pagdating sa media ng enerhiya sa kalawakan, kung ito ay pamilyar na bagay o pagsukat ng dalas ng ilang mga radiation na dumarating sa iba't ibang mga anggulo sa tagamasid - kung gayon ito ay isang pagsukat na may kaugnayan sa kanila, at hindi may kaugnayan sa isang ganap na sistema. At tungkol sa kanya ... Pagkatapos dito - oo. Sa teorya ng aether, mayroon tayong pagbaluktot sa mga namumuno, pagbabago sa bilis ng mga proseso at isang tiyak na pinakamataas na bilis pagpapalaganap ng mga senyales, na magkakasamang humahantong sa katotohanan na ang isang katawan na gumagalaw na may kaugnayan sa eter ay hindi lamang hindi nakakaramdam ng pag-urong nito, ngunit tila rin na KAHIT ang isang katawan sa pamamahinga na may kaugnayan sa eter ay nabawasan "ayon kay Lorentz" sa alinsunod sa parehong bilis. Sa teorya ng relativity, una kaming naniniwala na walang ganap na sistema, at ang lahat ng mga pagkakaiba-iba ng mga parameter ng space-time ay bunga lamang ng invariance sa panahon ng mga transition sa pagitan ng mga inertial frame of reference. Ang isang mas malalim na pagsusuri sa dalawang teorya ay patuloy na nagpapakita ng kumpletong pagkakatulad ng hardware ng dalawang teorya, na hindi nagpapahintulot sa akin na personal na mas gusto ang alinman sa mga ito. Maliban kung ang teorya ng aether ay tila mas maganda ng kaunti, dahil mayroon itong ganap na materyal na mga pagkakatulad (ang parehong mga eksperimento sa likidong helium), at samakatuwid ay hindi nangangailangan ng karagdagang mga pagpapalagay tungkol sa mga operasyon nang direkta sa mga coordinate ng space-time.
Sa prinsipyo, ang paghihiwalay ng mga teorya ay, siyempre, posible. Ngunit habang ang data ay lubhang malabo at hindi mapagkakatiwalaan - ang eksperimento na may "superluminal" na mga neutrino ay nangangailangan ng kumpirmasyon mula sa iba, independiyenteng mga laboratoryo, ang mga eksperimento sa spectra ng enerhiya ay "gagapang" lamang sa mga enerhiya ng pagkakasunud-sunod ng Planck, kung saan kahit ang LHC - tulad ng isang vacuum cleaner sa LHC. Hindi, mga ginoo, parehong mga taong kefir at relativist - patawarin mo ako, sa ngayon ikaw ay isa lamang figure na mga interpreter ng isang solong materyal para sa akin. Ito ay, siyempre, kawili-wili. Ngunit natutuwa akong hindi ito ang aking problema :)
Sumagot
Kaya pagkatapos ng lahat, sa teorya ng relativity, malayo sa lahat ay may kaugnayan sa bawat isa. Halimbawa, hindi natin maaaring ipagpalagay na tayo ay gumagalaw patungo sa isang sinag ng liwanag sa bilis ng liwanag habang ito ay nakatayo.
Sumagot
Bakit? Sa sandaling ito lamang ay isinasaalang-alang nang buo at kumpleto (para sa teorya ng relativity, siyempre): kung ikaw ay gumagalaw nang EKSAKTO sa bilis ng liwanag, kung gayon ang iyong oras ay hihinto, ang bilis ng anumang mga proseso sa iyo para sa anumang panlabas na tagamasid sa bilis na bahagyang mas mababa. - ganap na zero at KAILANMAN, KAHIT ANO ang matukoy. Ngunit kung ang iyong bilis ay bahagyang naiiba sa bilis ng liwanag, kung gayon ang paparating na daloy ay pantay infrared radiation para sa iyo - matigas na ultraviolet, o mas masahol pa, at ito ay bumagsak sa iyo nang eksakto sa bilis ng liwanag ayon sa prinsipyo ng relativistic na pagdaragdag ng mga bilis.
Kung sakali: sa teorya ng eter, kung gumagalaw ka nang eksakto sa bilis ng liwanag, ang iyong mga particle ay hindi nagpapalitan ng anumang mga signal (wala silang oras upang makakuha mula sa isang particle patungo sa isa pa, dahil ang mga signal ay nagpapalaganap sa eter sa bilis na "c", ngunit ang mga particle ay gumagalaw na sa bilis na "s"). Alinsunod dito, ang bilis ng anumang mga proseso sa iyo ay zero, ngunit ito ay sa kaso lamang ng isang homogenous na eter. Sa pagkakaroon ng katangiang laki ng Planck ng discretization ng eter, hindi ka makakalapit sa "c" sa lahat: kapag ang mga sukat ng mga interparticle bond sa iyo ay malapit sa sukat na ito, ang likas na katangian ng mga pakikipag-ugnayan ay hindi maiiwasang magbago, ang spectra ng mga atomo at molekula ay "gagapang", na malamang na hahantong sa kanilang pagkawasak at iyong kamatayan. Ngunit kung lalayo ka sa bilis ng liwanag ng hindi bababa sa trilyon ng isang porsyento, makikita mo ang eksaktong kapareho ng sa teorya ng relativity: ang pinakamatinding ultraviolet na gumagalaw patungo sa iyo sa parehong bilis ng liwanag. Huwag kalimutan: sinusukat mo ang mga distansya gamit ang mga curved ruler, sukatin ang oras gamit ang mga lagging na orasan at i-synchronize ang mga orasan, markahan ang mga pinuno ayon sa parehong prinsipyo ng light signal emission-return ... Ito ang malungkot na katotohanan.
Sumagot
Sa wakas!
Ang tanging awa ay tatakbo pa rin ang mga mangmang na bawlers at sisigaw na ang buong karanasang ito ay isang kumpletong panloloko, hindi nagpapatunay ng anuman, at, sa pangkalahatan, si Eienstein ay nag-isip ng kanyang hangal na teorya lamang upang ang mga siyentipiko ay makahugot mula sa kanila, hangal. mga naninirahan, mas maraming pera, o hindi para bigyan ang nugget henyo ng kaluwalhatiang nararapat sa kanila para sa pagguhit ng isang guhit ng superluminal starship na iginuhit gamit ang isang baluktot na panulat. :)
Sumagot
Eksakto. Ang ganitong pag-uugali ay lalong hangal, dahil kahit na sa "teorya ng eter" ang mga formula ng SRT ay nananatiling pareho - ang mga sukat ng katawan ay malinaw na nabaluktot "ayon kay Einstein", depende sa bilis, ang intensity ng anumang mga proseso ay katulad na pinabagal, at eksakto din ayon sa oras ng paghina ng formula, at isinasaalang-alang ang katotohanan na mayroong isang nililimitahan ang bilis ng pagpapalaganap ng signal (sa teorya ng eter, ang prinsipyo ng palitan ng pakikipag-ugnayan ay isinasaalang-alang nang tumpak sa bilis na ito, dahil sa kung saan ang parehong pagbawas sa haba at isang pagbagal ng mga proseso ay sinusunod), ang distansya ay kailangang masukat sa kalahati ng oras na ang ilaw na sinag ay naglalakbay "doon -pabalik". Ito ang tatlong insidente: pagbaluktot sa haba, pagbabago sa intensity ng mga proseso ("curved" rulers, lagging clock) at sapilitang paraan pagpapasiya ng mga distansya "sa buong mundo" at humahantong sa katotohanan na mula sa loob ng eter ay hindi posible na matukoy ang zero, absolute reference system, o upang makita ang isang pagbabago sa bilis ng liwanag mismo. Ang relativistic na prinsipyo ng pagdaragdag ng mga bilis ay nagpapatakbo sa ganitong paraan, ang epekto ng "mass increase" ay sinusunod (sa panahon ng jet acceleration, halimbawa, ang isang sistema na may awtomatikong pagbagal ng mga proseso ay hindi kailanman maaaring lumampas sa bilis ng liwanag - para sa isang tagamasid sa labas sa isang inertial system, ito ay magmumukhang isang epekto ng pagtaas ng masa, at din sa ganap na alinsunod sa mga formula mula sa teorya ng relativity).
Nakakatuwang pangyayari, talaga. Mayroong halos kumpletong pagkakataon ng matematikal na base ng dalawang teorya - gayunpaman, ang mga tagasuporta ng isa sa kanila ngayon at pagkatapos ay bumangon laban sa ebidensya, sinusubukan nilang hanapin ang parehong mga paglihis sa bilis ng liwanag. At ito ay kahit na sa kabila ng katotohanan na ang isang bilang ng mga epekto mula sa SRT ay malinaw na ipinakita sa loob ng mahabang panahon gamit ang halimbawa ng isang quantum liquid - liquid helium! Lord kefir people. Huminahon at magalak - ang pagbabago sa bilis ng liwanag ay hindi makikita kahit sa iyong teorya. At kung ang planeta ay hindi sapat na mapalad na madapa sa isang ethereal stream, kung gayon ito ay mapupunit na lamang, at ilalarawan ng mga relativist ang phenomenon, bago sila mamatay kasama ng lahat, bilang isang "break sa space-time metric sa mas matataas na sukat. ", at patunayan kahit sa oras ng kamatayan kung sino ang tama, lahat ay nabigo pa rin.
Sumagot
Sa katunayan, ang mga kalaban ng GR ni Einstein ay mayroon ding isang bersyon na ang ilaw na ibinubuga ng isang gumagalaw na pinagmulan ay lumalayo sa pinagmulan hindi sa bilis ng pagdaragdag ng pinagmulan, ngunit sa bilis ng pagbabawas. Iyon ay, kung ang pinagmulan ng radiation ay gumagalaw sa bilis na 150,000 km / s, kung gayon ang ilaw na ibinubuga nito ay lilipat mula dito sa halos parehong bilis, at hindi dalawang beses na mas mataas, tulad ng itinuro ng respetadong master. Ang pangyayaring ito lamang ang nagpapaliwanag ng halimbawa sa dobleng bituin, nang hindi itinatanggi ang ganap na katatagan ng bilis ng liwanag. Ang may-akda ng artikulo ay makabubuting magkaroon ng hindi gaanong mataas na pinag-aralan na kabalintunaan, dahil ang katotohanan ay nagiging tanging totoo lamang kapag ang kabiguan ng iba ay napatunayan. At sa pagtanggi ng palagay na ito, ang mga pisiko ay may ganap na pagbagsak. Bye.
Sumagot
Nagtataka ako kung paano nalaman ng pinagmulan na ito ay gumagalaw sa bilis na 150,000 km / s? Upang "tamang" naglalabas ng liwanag?
Maglunsad tayo ng dalawang glass satellite nang maaga, sa parehong linya. Ang isa ay lalayo sa 150,000 km / s, at ang pangalawa ay tatalikod at lalapit sa parehong bilis. Gaano kabilis ang liwanag na lalayo sa atin?Sumagot
Malayo ako sa isang eksperto sa paksang ito. Ang lahat ng aking kaalaman ay hango sa sikat na literatura sa agham, kaya mahirap para sa akin na husgahan kung sino ang mas tama. Tulad ng para sa iyong tanong - "kami", tulad ng naiintindihan ko, ay nasa isa sa mga glass satellite. Dahil ang bilis sa problema ay malapit sa bilis ng liwanag, nangangahulugan ito na ang sistema ng sanggunian ng oras ay malayo sa mundo, at samakatuwid ang pinaghihinalaang bilis ng nakapalibot na mga bagay ay hindi umaangkop sa makalupang balangkas. Mahirap ding husgahan ito, na parang sinusubukan mong obserbahan mula sa gilid kung gaano kabilis lumayo ang liwanag mula sa isang satellite at kung gaano ito kabilis lumalapit sa isa pa. Sa palagay ko ang kabalintunaan ng daloy ng oras ay hindi pinahintulutan si Einstein na lumikha ng isang pinag-isang teorya ng larangan.
Sumagot
Hindi, tayo ay nasa Earth, kung saan tayo naglulunsad ng mga satellite at lumiwanag sa kanila.
Gaya ng isinulat mo sa simula,
> ang ilaw na ibinubuga ng isang gumagalaw na pinagmulan ay lumalayo mula sa pinagmulan hindi sa bilis ng pagdaragdag ng pinagmulan, ngunit sa bilis ng pagbabawas
Para sa isang satellite na lumilipad patungo, ang aming pinagmulan ay dapat maglabas ng liwanag mula 300,000 - 150,000 = 150,000 km / s
Para sa isang pag-urong, tila, 450,000 km / s (ang satellite mismo ay lumilipad ng 150,000, at ang aming ilaw ay dapat na maabutan ito sa bilis na 300,000 km / s)
Ito ang kontradiksyon na lumitaw sa "pagbabawas", na halata sa isang hindi espesyalista. Lumalabas na hindi ang mga physicist ang bumagsak, ngunit ang mga kalaban.Sumagot
Tila, hindi mo binasa ang mga pangunahing parirala tungkol sa isa pang sistema ng sanggunian ng oras.
Humigit-kumulang 25 taon na ang nakalilipas ay ipinakita sa akin ang isang libro ng ilang dayuhang may-akda tungkol sa teorya ng relativity at tungkol sa buhay ni Einstein na may mga komento ng mga dayuhang eksperto. Sa sobrang sama ng loob ko, hindi ko na maalala ang may-akda, at matagal nang nawala ang libro. Inilalarawan nito ang mga salita ni Einstein, kung paano niya naunawaan ang teorya ng relativity. Madalas niyang naisip kung ano ang liwanag, dahil tumutugma ito sa parehong teorya ng corpuscular (mga photon, elementarya na particle) at sa teorya ng alon - (dalas mga electromagnetic oscillations, light repraksyon). Isang araw naisip niya kung ano ang mangyayari kung sumugod siya sa isang sinag ng liwanag sa parehong bilis at tumingin sa mga photon nang malapitan: ano ang mga ito? At pagkatapos ay napagtanto niya na hindi ito magagawa, dahil ang liwanag ay lalayo pa rin sa kanya sa parehong bilis. Ang parehong libro ay nagsasabi na ang oras sa paglipat ng mga sistema ay dumadaloy nang mas mabagal, inversely proportional sa bilis ng paggalaw, alalahanin ang sikat na halimbawa na may dalawang kambal, at kapag gumagalaw sa liwanag na bilis, ipinapalagay ng mahusay na master (tandaan: ipinapalagay niya, hindi inaangkin) na ganap na huminto ang oras. Sa katunayan, ang photon ay tila isang walang hanggang bagay, wala sa oras, ngunit mayroon itong tiyak na dalas ng oscillation sa tiyak na panahon oras na masusukat. At ngayon ay isang maliit na aritmetika: kapag gumagalaw sa bilis na 150,000 km / s, ang oras ay dumadaloy nang dalawang beses nang mas mabagal, kaya kapag gumalaw ka sa bilis na ito, i-on ang flashlight pasulong at isang sinag ng liwanag ang sumugod mula sa iyo sa bilis na 150,000 km / s. Ngunit para sa iyo, ang isang segundo ay dalawang segundo para sa isang tagalabas, hindi gumagalaw na tagamasid, i.e. nakukuha namin ang ninanais na 300,000 km / s. I-on ito muli at ang isang sinag ng liwanag ay lilipad palayo sa iyo na may parehong - 150,000 km / sec - bilis, dahil binabawasan namin ang iyong bilis mula sa bilis ng liwanag, at muli naming isinasaalang-alang ang dalawang beses na pagbabago sa daloy ng oras, at "Oh himala!" - muli ang parehong hindi nababago 300,000 km / s. Sa pamamagitan ng paraan, malinaw din sa isang hindi espesyalista na 150,000 - 300,000 = -150,000. Ganito ang mas mataas na matematika. At, bilang isang ignorante na bawler, maaari kong idagdag na ang lahat ng karanasang ito ay isa lamang pagtatangka upang sukatin ang bilis ng liwanag (at may napakalaking error), dahil ang bilis ng pag-alis ng photon beam mula sa electron beam ay hindi pa nasusukat. sa anumang paraan. Oo, at ang mismong bilis ng liwanag ay hindi masusukat, sa kalikasan ay walang estado ng kawalang-kilos: gumagalaw tayo sa paligid ng axis na may ibabaw ng lupa, ang lupa sa oras na ito ay nasa paligid ng araw, ito naman, sa paligid ng sentro ng kalawakan, na, ayon sa teorya ng lumalawak na uniberso, ay hindi alam kung saan ito nagkakamot . Kaya ano ang bilis ng liwanag? At tungkol saan?
Kahit na ang dakilang Einstein (ito ay ganap na walang anumang kabalintunaan) ay nag-alinlangan na huminto ang oras, bakit tayo may tiwala sa sarili?Sumagot
-
Ito ay muli mula sa itaas na aklat. Dahil hindi kayang sukatin ng mga physicist ang pagbabago ng oras sa relativistic velocities, ang mga sukat ay ginagawa sa pamamagitan ng red-violet shift ng spectrum. Ang pangkalahatang teorya ay nahahati sa ilang mga espesyal na teorya, i.e. sa ilang mga espesyal na kaso (Nabigo si Einstein na lumikha ng pinag-isang field theory). Sa espesyal na teorya, ang pagbabago sa space-time ay isinasaalang-alang sa ilang mga parameter: ang pagkakaroon ng isang malakas na gravitational field, ang paggalaw ng mga reference system na nauugnay sa isa't isa, ang pag-ikot ng gravitational field, ang paggalaw ng reference frame sa direksyon. ng pag-ikot o laban dito. Ang mga makabagong physicist ay maaaring gumana nang may bilis na libu-libong beses na mas mababa kaysa sa bilis ng liwanag, at ang mga sukat ay isinasagawa ayon sa hindi direktang ebidensya, gayunpaman, nakumpirma ang mga ito sa pagsasanay, sa partikular, sa sistema ng GPS. Ang pinakatumpak na mga orasan ng atom ay naka-install sa lahat ng mga satellite at sila ay patuloy na inaayos alinsunod sa teorya ng relativity. Sa liwanag ng teoryang ito, ang mga physicist ay nakabuo ng humigit-kumulang 30 iba't ibang mga teorya, ang mga kalkulasyon na kung saan ay ayon sa bilang na maihahambing sa teorya ni Einstein. Ang ilan sa kanila ay nagbibigay ng mas tumpak na mga sukat. Kahit na si Arthur Edington, kung wala ang pakikilahok ni Einstein ay hindi magaganap, sa ilang mga lugar ay makabuluhang naitama ang kanyang kaibigan. Ang teorya na pinag-uusapan ko ay ang bilis ng liwanag ay may hangganan. Ngunit maaaring ito ay mas mabagal. Ito ay pinatutunayan ng pagbaba ng bilis kapag dumadaan sa transparent na media maliban sa vacuum, at ang pagbaba ng bilis kapag dumadaan malapit sa malalakas na pinagmumulan ng gravity. Oo, at ang redshift mismo ay binibigyang-kahulugan ng ilan, hindi bilang isang "Doppler effect", ngunit bilang isang pagbawas sa bilis ng liwanag.
Upang hindi maging walang batayan, isang quote:
Ang eksperimento ng Hafele-Keating ay isa sa mga pagsubok ng teorya ng relativity na direktang nagpakita ng katotohanan ng kambal na kabalintunaan. Noong Oktubre 1971, sina J.C. Hafele at Richard E. Keating ay kumuha ng apat na set ng cesium atomic clock sakay ng mga komersyal na airliner at lumipad sa buong mundo ng dalawang beses, una sa silangan, pagkatapos ay kanluran, pagkatapos ay inihambing nila ang "naglalakbay" na mga orasan sa orasan na natitira sa US Naval Observatory.Ayon sa espesyal na teorya ng relativity, ang bilis ng orasan ay ang pinakamataas para sa tagamasid kung kanino sila nagpapahinga. Sa isang frame of reference kung saan ang orasan ay hindi nakapahinga, ito ay tumatakbo nang mas mabagal, at ang epekto na ito ay proporsyonal sa parisukat ng bilis. Sa isang reference frame sa rest na may kaugnayan sa gitna ng Earth, ang mga orasan sa isang sasakyang panghimpapawid na lumilipat sa silangan (sa direksyon ng pag-ikot ng Earth) ay tumatakbo nang mas mabagal kaysa sa mga orasan na nananatili sa ibabaw, at ang mga orasan sa isang sasakyang panghimpapawid na gumagalaw sa kanluran (laban sa ang pag-ikot ng Earth), pumunta nang mas mabilis.
Ayon kay pangkalahatang teorya relativity, isa pang epekto ang pumapasok: ang isang maliit na pagtaas sa gravitational potential sa pagtaas ng altitude ay muling nagpapabilis sa orasan. Dahil ang mga eroplano ay lumilipad sa humigit-kumulang sa parehong taas sa parehong direksyon, ang epektong ito ay may maliit na epekto sa pagkakaiba sa pagitan ng dalawang "naglalakbay" na orasan, ngunit ito ay nagiging sanhi ng pag-anod ng mga ito palayo sa ground clock.
Sumagot
Tungkol Saan iyan? - "pagkatapos ay inihambing nila ang "naglalakbay" na relo sa relo na nanatili sa US Naval Observatory." Sino ang nagkumpara? Sino ang sumulat ng artikulo? Ang nagpalipad ng eroplano o ang nanatili sa lupa? Kaya lang, ang mga kasamang ito ay dapat magkaroon ng ganap na magkakaibang mga resulta. Kung ang paghahambing ay ginawa ng dude na nanatili sa base, kung gayon para sa kanya ang orasan sa Kitting at Hafel ay dapat na naantala. Kung, halimbawa, si Kitting ay nagkumpara, kung gayon ang orasan ay dapat na nahuli na sa base (at si Hafel din, higit pa). Buweno, sa opinyon ni Hafel, ang orasan ay nasa likod, sa kabaligtaran, sa Kitting (at sa base, ngunit mas kaunti)).
Yung:
- Isinulat ni Havel sa kanyang talaarawan sa pagmamasid na "Nasa likod ang orasan ni Kitting."
- Isusulat ni Kitting sa kanyang diary ang "Nasa likod ang relo ni Hafel."
- Titingnan ni Kitting ang diary ni Hafel at makikita ang "Nauna na ang orasan ni Kitting".Yung. simula noon, HINDI na makakakuha ng ISANG resulta ang dude sa base na sina Keating at Hafele dahil TATLO sila! Ayon sa bilang, ayon sa pagkakabanggit, ng mga observers-experimenters. At para sa bawat tagamasid ay kumpirmahin siya ng kanyang mga kapantay personal na resulta na iba sa iba.
Buweno, ako, bilang isang mambabasa ng artikulo, ay nakakuha ng ikaapat na resulta, na may kaugnayan sa akin. Alinsunod dito, kung lumipat sina Kitting at Hafel sa ME, ang mambabasa ng artikulo, kung gayon ang kanilang mga orasan ay nahulog sa likod. At, nang naaayon, babasahin ko ang tungkol dito sa artikulo. Sa artikulong iyon na ako lang at halos lahat ng tao sa Earth ang makakakita...
Ngunit sa personal, hindi malalaman ni Kitting o ni Hafel na isinulat nila ito at kung ano ang makikita ng mga naninirahan sa mundo - sila, sa personal, ay may ganap na magkakaibang mga resulta ... At mga 20 tao sa buong mundo ang makikita ang paglalathala ng ang mga resultang ito. Sa mga nakasakay sa kanila...
Narito ang isang g ... ito ay lumabas ayon sa iyong paboritong teorya. At paano ka maniniwala sa kalokohang ito? Hindi nakakagulat na ipinakita ni Einstein ang kanyang dila sa iyo ...
Sumagot
At gayon pa man, bakit lumipad? Maaaring humiling ng mga tiket para sa ulat ng paglalakbay sa negosyo mula sa mga darating na pasahero malapit sa lugar ng pag-claim ng bagahe.
Naiintindihan ko na gusto mong i-orient ang mga tao na maghanap ng mga pagkakamali sa pangangatwiran. Ngunit sa mga araw na ito, ang publiko ay sasama na lang sa "Einstein is a fool" at hindi maghuhukay. Kinailangan na gumawa ng hindi bababa sa isang pahiwatig tungkol sa non-inertiality ng lahat ng tatlong mga frame ng sanggunian ...
Sumagot
> Kinailangan na gumawa ng hindi bababa sa isang pahiwatig tungkol sa non-inertiality ng lahat ng tatlong mga frame ng sanggunian...
At bakit ang "non-inertiality" na ito kahit papaano ay makakaimpluwensya sa mga resulta ng lohikal na pagkalkula kong ito, ano sa palagay mo? Pagkatapos ng lahat, ang mga sukat ng mga may-akda ng eksperimento ay isinagawa nang tumpak gamit ang "purong" non-inertial na mga frame ng sanggunian (may mga barkong papaalis-parating na sasakyang panghimpapawid, doon-nagpapadala ng variable na gravitational field, atbp.). At ang pangyayaring ito ay hindi nag-abala sa mga may-akda - sinukat nila, tiningnan, inihayag - oo, tila may pagbagal! Pagkatapos ng lahat, pagkatapos ay lumalabas na kung mayroon silang ganitong pagbagal, kung gayon ang kabaliwan na inilarawan ko ay isang katotohanan? O mayroon bang pangatlong opsyon?Sumagot
Sa anong direksyon, ayon sa iyong bersyon, lumipad si Kitting, at sa anong direksyon lumipad si Havel? Lumipat ka ba sa lupa sa oras na iyon o nanatiling hindi gumagalaw na may kaugnayan sa baseng pandagat may reference na orasan? Ang pagwawasto na ginawa sa takbo ng orasan sa GPS system ay lumampas sa isang segundo bawat buwan.
Sumagot
-
Buweno... Hindi ko nais na biguin ka, ngunit sa tuluy-tuloy na binuo na teorya ng eter, ang parehong insidente ay sinusunod: Ang Petrov ay gumagalaw na may kaugnayan kay Ivanov sa bilis na v, sa oras na t=0 na nagkikita sila, sa oras (sa pamamagitan ng kanilang sariling orasan) t1 nagpapadala sila ng kahilingan sa isang kaibigan sa isa't isa, sa oras na t2 makatanggap ng tugon tungkol sa mga orasan ng bawat isa. At ano ang mangyayari? At ang katotohanan na ang bawat isa sa kanila ay matukoy na ang oras ng isang kasamahan sa trabaho sa likod ng kanilang personal, ang kanilang oras. At ito ay tiyak sa pamamagitan ng halaga (1-vv / cc) sa kapangyarihan ng 1/2. Katulad din sa isang pagtatangka upang matukoy ang haba - ngunit dalawang light signal ang kailangan doon, bago ang simula at pagtatapos ng sinusukat na segment. Hindi sinasadya, simple matematika ng paaralan. Sinuri ko ito sa aking sarili sa paaralan.
Sumagot
Pakipaliwanag kung paano makumpirma o mapabulaanan ng mga eksperimentong ito ang pangalawang postulate ng SRT? Paano nauugnay ang kinakailangan para sa inertial reference system sa pinabilis na paggalaw ng mga electron?
Sumagot
Para iyan nakipaglaban para dito at tumakbo...
arXiv:1109.4897v1
Abstract: Sinukat ng eksperimento ng OPERA neutrino sa underground na Gran Sasso Laboratory ang bilis ng mga neutrino mula sa CERN CNGS beam sa isang baseline na humigit-kumulang 730 km na may mas mataas na katumpakan kaysa sa mga nakaraang pag-aaral na isinagawa gamit ang accelerator neutrino. Ang pagsukat ay batay sa mataas na istatistika na data na kinuha ng OPERA sa mga taong 2009, 2010 at 2011. Nakatuon na pag-upgrade ng CNGS timing system at ng OPERA detector, pati na rin ang high precision geodesy campaign para sa pagsukat ng neutrino baseline, pinapayagang maabot ang maihahambing na sistematiko at istatistikal na katumpakan. Isang maagang oras ng pagdating ng CNGS muon neutrino na may paggalang sa yung isa na-compute sa pag-aakalang ang bilis ng liwanag sa vacuum na (60.7 \pm 6.9 (stat.) \pm 7.4 (sys.)) ns ay sinukat. Ang anomalyang ito ay tumutugma sa isang kamag-anak na pagkakaiba ng muon neutrino velocity na may kinalaman sa bilis ng liwanag (v-c)/c = (2.48 \pm 0.28 (stat.) \pm 0.30 (sys.)) \times 10-5.
Sumagot
Interesting... PAGSUKAT SA MOTION NG LUPA AT SOLAR SYSTEM
(c) 2005, Propesor E. I. Shtyrkov
Kazan Institute of Physics and Technology, KSC RAS, 420029,
Kazan, Siberian tract, 10/7, Russia, [email protected]
Kapag sinusubaybayan ang isang geostationary satellite, ang impluwensya ng pare-parehong galaw Earth sa aberration ng electromagnetic waves mula sa isang source na naka-install sa satellite. Sa unang pagkakataon, sinukat ang mga parameter paggalaw ng orbital Lupang walang aplikasyon mga obserbasyon sa astronomiya sa kabila ng mga bituin. Ang average na taunang bilis ng nahanap na bahagi ng orbital motion ay naging 29.4 km/sec, na halos tumutugma sa halaga ng orbital velocity ng Earth na kilala sa astronomy, 29.765 km/sec. Sinusukat din ang mga parameter ng galactic motion ng solar system. Ang nakuha na mga halaga ay: 270o - para sa tamang pag-akyat sa tuktok ng Araw (ang halaga na kilala sa astronomiya ay 269.75o), 89.5o - para sa declination nito (sa astronomiya 51.5o, at 600 km / s para sa bilis ng Solar system. Kaya, napatunayan na ang bilis ng isang pare-parehong gumagalaw na sistema ng coordinate ng laboratoryo (sa aming kaso, ang Earth) ay maaaring aktwal na masukat gamit ang isang aparato kung saan ang emitter at receiver ay nasa pahinga na may kaugnayan sa isa't isa at sa parehong sistema ng coordinate .Ito ang batayan ng pagbabago ng pahayag ng espesyal na relativity tungkol sa pagsasarili ng bilis ng liwanag mula sa paggalaw ng nagmamasid.
Sumagot
Maraming salamat kawili-wiling mensahe. Agad kong binasa muli ang lahat ng lumabas sa paksang aberasyon. Samakatuwid, posible na ngayong matukoy ang bilis ng kalawakan alinsunod sa teorya ng pagpapalawak ng uniberso. O pabulaanan ang teoryang ito.
Sumagot
Marahil ito ay magiging kapaki-pakinabang para sa iyo para sa sanggunian (C) .... Natuklasan ng 1926 E. Hubble na ang mga kalapit na kalawakan ay ayon sa istatistika na umaangkop sa linya ng regression, na sa mga tuntunin ng Doppler shift ng spectrum ay maaaring mailalarawan ng halos pare-parehong parameter
H=VD/R,
kung saan ang VD ay ang spectrum shift na na-convert sa Doppler velocity, R ay ang distansya mula sa Earth hanggang sa kalawakan
Sa totoo lang, hindi sinabi mismo ni E. Hubble ang katangian ng Doppler ng mga pagbabagong ito, at ang nakatuklas ng "bago at supernovae" na mga bituin na si Fritz Zwicky noong 1929 ay ikinonekta ang mga pagbabagong ito sa pagkawala ng enerhiya sa pamamagitan ng light quanta sa mga cosmogonic na distansya. Bukod dito, noong 1936, sa batayan ng isang pag-aaral ng pamamahagi ng mga kalawakan, ang E. Hubble ay dumating sa konklusyon na hindi ito maipaliwanag ng epekto ng Doppler.
Gayunpaman, nanaig ang kahangalan. Ang mga kalawakan na may malalaking redshift ay itinalaga halos ang bilis ng liwanag sa direksyon mula sa Earth.
Sa pamamagitan ng pagsusuri sa mga redshift ng iba't ibang bagay at pagkalkula ng "Hubble constant", makikita ng isa na kapag mas malapit ang object, mas naiiba ang parameter na ito sa asymptotic na halaga na 73 km/(s Mps).
Sa katotohanan, ang bawat pagkakasunud-sunod ng mga distansya ay may sariling halaga ng parameter na ito. Kinukuha ang redshift mula sa pinakamalapit maliwanag na mga bituin VD = 5 , at hinahati ito sa karaniwang relativistic na halaga, nakukuha natin ang walang katotohanan na halaga ng mga distansya sa pinakamalapit na maliwanag na bituin R = 5 / 73 = 68493
I'm sorry hindi ko maipakita ang table dito.
Sumagot
-
-
-
-
Tungkol sa Ballistics at iba pang mga bagay, natagpuan ko sa net ang isang kawili-wiling paghatol sa paksang ito ... Ang katotohanan ay ang malalim na pisikal na batas ng pagkawalang-galaw ni Galileo, na nagbabasa (sa modernong salita):
"Anumang pisikal na katawan na nagpapahinga o gumagalaw sa isang pisikal na daluyan na may palaging bilis sa isang tuwid na linya o sa isang bilog sa paligid ng gitna ng pagkawalang-kilos ay magpapatuloy sa paggalaw na ito magpakailanman kung ang iba pisikal na katawan o hindi lalabanan ng kapaligiran ang kilusang ito. Ang ganitong paggalaw ay paggalaw sa pamamagitan ng pagkawalang-kilos,
Binago ni Newton, 1687, sa pormulasyon:
"Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus illud a viribus impressis cogitur statum suum mutare"
"Ang bawat katawan ay patuloy na pinananatili sa kanyang estado ng pahinga, o ng pare-pareho at rectilinear na paggalaw, hanggang sa at hanggang sa ito ay pinilit ng inilapat na puwersa upang baguhin ang estado na ito."
Sa modernong pagbabalangkas, ang tinatawag na "unang batas ni Newton" ay mas masahol pa:
"Anumang materyal na punto ay nagpapanatili ng isang estado ng pahinga o pare-pareho at rectilinear na paggalaw hanggang sa ang epekto mula sa ibang mga katawan ay alisin ito sa estado na ito."
Kasabay nito, ang isang puro pang-eksperimentong pisikal na batas, na natagpuan ni Galileo noong 1612-1638, na ginawang perpekto noong 1644 nina Rene Descartes at Christian Huygens, at malawak na kilala noong panahon ng paglipat ni Isaac Newton mula sa alchemical tungo sa pisikal at mathematical na aktibidad, ay naging isang pilosopiko na walang kapararakan para sa huli - ang paggalaw ng abstract na "materyal" na punto sa walang bisa. Hindi kasama ang 3 rotational degrees ng kalayaan ng paggalaw sa pamamagitan ng inertia at ang carrier medium.
Naiintindihan ko kung paano modernong tao, na kung saan ang kamalayan ay ipinakilala ang kilusan sa walang bisa sa antas ng likas na ugali, dogmatikong pananampalataya, mahirap mapagtanto ang hindi makatwiran nito, ang hindi pagkakapare-pareho ng interpretasyon ng Newtonian sa mga katotohanan ng Kalikasan. Gayunpaman, nang hindi nawawalan ng pag-asa para sa pag-unawa, susubukan kong dalhin ang aking pananaw sa mambabasa.
Kung anumang paggalaw pisikal na sistema naganap sa ganap (abstract) na kahungkagan, kung gayon magiging imposible kahit na lohikal na makilala ang kilusang ito mula sa pahinga, dahil ang kawalan ay walang mga palatandaan(mga marka) kung saan matutukoy ang kilusang ito. Ang "mathematical property" na ito ay ginamit bilang isang katwiran para sa relativism, bagaman ang "property" na ito ay umiiral lamang sa teorya, sa isip ng mga relativist, ngunit hindi sa Kalikasan.
Dapat pansinin dito na ang phenomenological na prinsipyo ng relativity ni Galileo, kung hindi ka tumuon sa maliit na bahagi ng matematika - ang pagbabagong-anyo ng Cartesian ng mga coordinate, ay nagsasaad lamang na may ordinaryong mababang bilis kung saan nakikitungo ang mga tao Araw-araw na buhay, hindi nararamdaman ang pagkakaiba sa pagitan ng mga inertial frame of reference. Para sa ethereal medium, ang mga bilis na ito ay napakaliit na ang mga pisikal na phenomena ay nagpapatuloy sa parehong paraan.
Sa kabilang banda, ang linear na paggalaw, na sinusukat sa isang vacuum na may kaugnayan sa iba pang mga katawan, ay hindi maaaring maging isang layunin na hindi malabo na sukatan ng paggalaw, dahil ito ay nakasalalay sa arbitrariness ng nagmamasid, iyon ay, ang pagpili ng isang reference frame. Sa mga tuntunin ng linear na paggalaw, ang bilis ng isang bato na nakahiga sa lupa ay maaaring isaalang-alang sero, kung gagawin natin ang Earth bilang reference frame, at katumbas ng 30 km / s, kung gagawin natin ang Araw bilang reference frame.
Ang rotational motion, na idineklara na isang espesyal na kaso at itinapon ni Newton mula sa pagbabalangkas ng batas ng pagkawalang-galaw, hindi katulad ng translational motion, ay ganap at hindi malabo, dahil ang Uniberso ay tiyak na hindi umiikot sa anumang bato.
Kaya, sa una, ang purong phenomenological na batas ni Galileo ay pinutol sa tatlong antas ng kalayaan, nawalan ng pisikal na kapaligiran at naging isang uri ng abstract dogma na huminto sa pag-unlad ng mekanika at pisika sa kabuuan, na ikinakandado ang mga kaisipan ng mga physicist lamang sa linear na kamag-anak na paggalaw.
Sumagot
))) Ang dahilan para sa paggalaw o kabaligtaran, sa pangkalahatan, ay isang malaking misteryo tungkol sa pagpapalawak ... narito ang isang apologist para sa ethereal physics (c) ... Pangalawa, ito ay isang gawa-gawang pagpapalawak ng Uniberso, salungat sa mga katotohanan at lohika. Kaugnay ng pinalawak ng Uniberso, nasaan ang benchmark? Bakit ang hindi gaanong kahalagahan ng Daigdig ang sentro ng pagpapalawak? Tulad ng isinulat ni Dr. Arp, isang buhay na klasiko ng astrophysics, ang redshift ay walang kinalaman sa pagpapalawak ng espasyo o sa "retreat" ng mga galaxy.
Pangatlo, sa aktwal na nakikitang Uniberso ay nakikita natin ang mga bagay kung saan mas matanda sa edad"Big Bang", halimbawa, mga galactic cluster. Saan sila nanggaling? Hindi ba't mas madaling tanungin ang iyong sarili ng tanong: saan nagmula ang manloloko, na bumubuo ng matataas na kuwento tungkol sa "Big Bang"?
Sumagot
>Bakit ang hindi gaanong mahalagang Daigdig ang sentro ng pagpapalawak?
Ang sentrong ito ay ibinigay sa iyo! Batas ni Hubble V = H * R (para sa Earth)
Kumuha ng isa pang punto at muling kalkulahin ang bilis para dito, sa simpleng paraan, ayon kay Galileo. Ganun din ang lalabas V1 = H * R1
At alin ang sentro?> walang kinalaman ang redshift sa pagpapalawak ng espasyo o sa "retreat" ng mga galaxy.
Mabuti. At sa ano ito konektado?> Pangatlo, sa aktwal na naobserbahang Uniberso, nakikita natin ang mga bagay na mas matanda kaysa sa edad ng "Big Bang", halimbawa, mga galactic cluster.
Paano tinatantya ang kanilang edad? Ginawa rin ni Zeldovich ang gravitational compression ng matter pagkatapos ng BV, at nakakuha siya ng mga cluster (ang tinatawag na "pancake")> saan nanggaling ang manlilinlang, nag-compose ng matataas na kwento tungkol sa "Big Vzryve"?
Lemaitre? Mula kay Charleroi. At ano?Sumagot
Tulad ng para sa Zeldovich at sa background ng cosmic microwave, ito ay theoretically hinulaang sa simula ng ika-20 siglo sa pamamagitan ng classics ng physics Dmitri Ivanovich Mendeleev, Walter Nernst at iba pa, at experimentally sinusukat na may mataas na katumpakan ng prof. Erich Regener noong 1933 (Stuttgart, Germany). Ang resulta nito na 2.8°K ay halos hindi naiiba sa modernong halaga. At ang paliwanag ng pinagmulan nito ng BV ay hindi patunay mismo ... pagmomodelo, tulad ng ipinapakita ng kasanayan)) ... ay hindi ang huling paraan dahil sa pagiging subject nito na may kaugnayan sa bagay ...
Sumagot
-
Ngayon ang tanong ay tiyak .... a) Sa teorya ng relativity, ang Doppler Redshift ay itinuturing bilang resulta ng pagbagal ng daloy ng oras sa isang gumagalaw na frame ng sanggunian (ang epekto ng espesyal na teorya ng relativity). b) Ang Hubble redshift ay ang resulta ng pagwawaldas ng enerhiya ng light quanta sa eter, ang parameter na "Hubble constant" ay nagbabago depende sa temperatura ng eter. Dalawang magkaibang pahayag... at ang sagot ay nasa isa sa mga ito...
Sumagot
-
Temperatura, eter? ....ang tiyak na alam ay ang temperatura ng cosmic microwave background na 2.7ºK. At bakit kailangang tumaas ang temperaturang ito...?! At kung pag-uusapan natin ang teorya ng ethereal, tama na magsalita hindi tungkol sa teorya, ngunit tungkol sa mga ethereal na hypotheses at teorya .. Tungkol sa kasalukuyang estado ng temperatura)) Umaasa ako na walang nagbago ... Tungkol sa oras ... kung susundin mo ang ilang mga hypotheses ... kawalang-hanggan)) sa "magkabilang panig" ...
Sumagot
> Temperatura, eter?
Ginagamit ko lang ang iyong terminolohiya:
"ang parameter nito na "Hubble constant" ay nagbabago depende sa temperatura ng eter">Oo, at bakit dapat tumaas ang temperaturang ito...?!
Dahil ang "Hubble redshift ay ang resulta ng pagwawaldas ng enerhiya ng light quanta sa eter."
Ang enerhiya ay isang bagay, ito ay may posibilidad na mapangalagaan. Mayroong sapat na bilang ng mga phenomenological na obserbasyon sa markang ito. At ang pagwawaldas ay hindi isang pagkawala ng enerhiya, ngunit ang paglipat nito sa isang hindi natutunaw na anyo magulong kilusan, ibig sabihin. mainit-init. At kung mayroon tayong kawalang-hanggan sa reserba (hindi bababa sa isang direksyon, pabalik), kung gayon ang temperatura ng eter ay dapat na maging walang katapusang mataas.Sumagot
Iyon ang ibig mong sabihin ... ito ay isang quote mula sa isang trabaho ... nakita ko sa net)) ... "ang Hubble constant ay nagbabago depende sa temperatura ng eter" ... mga kondisyon na lumitaw sa espasyo para sa pagbabago ng pareho ang density at temperatura ng eter, ang mga kondisyong ito ay nilikha ng malakas na radiation ng mga bituin.... at ang temperatura ng eter ay pare-pareho 2.723...))) mas mababa ang hindi mangyayari. At ang pagwawaldas sa kasong ito ay ang pagsipsip ng enerhiya ng eter, ang eter naman, ay nagbibigay ng enerhiya nito sa gumagalaw na mga particle ng bagay, mas matindi, mas mabilis ang paggalaw ng particle. Kaya, ang mga bituin na naglalaman ng mga masa ng pinainit na gas ay mga sumisipsip ng enerhiya ng eter, na pagkatapos ay pinalalabas ng mga ito sa espasyo sa anyo ng electromagnetic radiation quanta.
Sumagot
> ang eter naman, ay nagbibigay ng enerhiya nito sa gumagalaw na mga particle ng bagay,
>ang mas matindi, mas mabilis ang paggalaw ng butil
Ang epekto ay magiging kapansin-pansin sa mga particle accelerator, tulad ng LHC, na hindi sinusunod.Sumagot
)) At hindi nakakagulat na ito ay "hindi napapansin" sa mga umiiral na accelerators, ang kabaligtaran ay magiging mas nakakagulat, ang lahat ng ito, in fairness, ay maaari ding maiugnay sa Hicks boson. Kahit na isinasantabi ang lahat ng mga subjective na kadahilanan, ang tanong ay lumitaw kung ito ay posible sa lahat teknikal na punto pangitain, hypothetical upang makita ang proseso ng enerhiya na iyon sa tulong ng mga accelerators at paano ito kalkulahin? Pagkatapos ng lahat, kung susundin mo ang ilang mga teoryang ethereal ... ang mismong kababalaghan ng gravity ay ang proseso ng "circulation ng enerhiya sa kalikasan" sa pagitan ng matter at non-substance, o sa halip ay non-substance, iyon ay, ether "...
Sumagot
"Posible ba sa lahat mula sa isang teknikal na punto ng view, hypothetical upang makita ang proseso ng enerhiya na iyon sa tulong ng mga accelerators at kung paano kalkulahin ito?"
elementarya. Basahin ang paglalarawan ng mga seksyon ng accelerator ng collider sa seksyong "Mga Poster" ni I. Ivanov, at mauunawaan mo kaagad kung bakit ito ay madali.
Ngayon, kung lilipat sila sa mga pamamaraan ng laser ng overclocking, posibleng isulat ang ilang porsyento doon. Ngunit hindi rin gaanong dahil dito nagniningning ang mga bituin.Sumagot
)) Mayroon ba talagang isang paraan upang sabay-sabay na sukatin ang momentum at mga coordinate ng isang particle sa mga accelerators, .... at kung wala ito imposibleng obserbahan ang ganoong proseso)) o ang kawalan nito ay imposible ... Ang sukatan ng Planck, ikaw alam mo sir...
Sumagot
Ito ay sapat na upang malaman ang enerhiya ng butil, at ito ay kilala nang tumpak mula sa mga sukat ng calorimetric. Sa bilis na ~c, ang proseso ng paglipat ng enerhiya ng eter ay magiging isang libong beses na mas malakas kaysa sa Araw.
Sumagot
Gayunpaman, dapat kong ipaliwanag ang kakanyahan ng paghahatid ng mga eter energies sa bagay sa loob ng balangkas ng isa sa mga teoryang ethereal...hangga't maaari sa format na ito...Ang istraktura at mga parameter ng eter. Ang eter ay isang hierarchical na istraktura na binubuo ng corpuscular at phase ethers.
Ang mga elemento ng corpuscular ether ay mga spherical particle ng Planck radius 1.6·10-35 [m] at inertia ayon sa numerong katumbas ng mass ng Planck na 2.18·10-8 o kung ano ang parehong enerhiya ng Planck na 1.96·109 [J]. Nasa ilalim sila ng impluwensya ng napakalaking presyon na 2.1 1081 . Ang hanay ng mga corpuscular ether particle ay integral, iyon ay, ayon sa istatistika, ay nakapahinga at kumakatawan sa pangunahing enerhiya ng Uniberso na may density na 1.13·10113 . Ang temperatura ng corpuscular ether ay ganap na pare-pareho 2.723 0K. Walang makakapagpabago sa kanya.
Ang solar system ay gumagalaw na may kaugnayan sa corpuscular ether sa bilis ni Marinov (360± 30 km/s). Ito ay sinusunod bilang ang anisotropy ng cosmic microwave background at ang sidereal dependence ng bilis ng liwanag, na itinatag ng prof. Art. Marinov noong 1974 - 1979. Gayunpaman, ang background ng microwave ay hindi ang radiation ng corpuscular ether. Ito ang radiation ng "superstructure" sa ibabaw ng corpuscular ether - phase ether.
Ang phase ether ay binubuo ng parehong corpuscles (amers, sa terminolohiya ng Democritus) bilang corpuscular eter. Ang pagkakaiba ay nasa kanilang phase state. Kung ang corpuscular ether ay isang superfluid na likido tulad ng solid helium, iyon ay, sa katunayan, isang uri ng quicksand na walang anumang friction sa pagitan ng mga particle, kung gayon ang phase ether array ay parang puspos na singaw interspersed sa isang array ng corpuscular eter.
Ang pangunahing bahagi ng phase ether ay nagbubuklod sa corpuscular ether sa mga ethereal na domain, ang mga linear na sukat nito ay 1021 beses na mas malaki kaysa sa mga particle ng corpuscular ether. Ang mga particle ng bound phase ether ay mga quasi-spherical grids-string bag, na ang bawat isa ay may 1 ethereal domain ng ~1063 particle ng corpuscular ether. Ang mga ethereal domain ay walang laman na mga blangko ng elementarya na mga particle - mga electron, proton, meson... Ang mga ito ay nakikita ng mga modernong pisiko bilang mga virtual na particle, na tila wala at tila umiiral nang sabay.
Sa panahon ng pambobomba ng elementarya na mga particle, ang mga particle ng phase ether na nagkokonekta sa kanila ay naobserbahan sa isang sandali, na itinuturing ng mga physicist na quark, na nag-uugnay ng isang fractional charge sa kanila.
Sa Uniberso, ang nakagapos na eter ay 1063 beses na mas mababa kaysa sa corpuscular, ngunit 1063 beses na higit pa kaysa sa bagay. Ang temperatura ng nakatali na eter ay pare-pareho din at nasa mahigpit na balanse sa temperatura ng corpuscular eter. Ang kapasidad ng enerhiya ng nakatali na eter ~3·1049 at ang density nito ~3·1032 ay napakataas din kaya hindi na mababago ang temperatura nito at ang mga parameter na ito.
Gayunpaman, mayroong isa pang uri ng eter - libreng phase eter, malayang gumagala sa kalawakan (kasama ang mga hangganan ng ethereal domain), at nag-iipon sa materya sa proporsyon na 5.1 1070 , na lumilikha ng mga phenomena ng grabitasyon at gravitational mass.
Ang gravity ay ang proseso ng phase transition ng ganitong uri ng ether sa corpuscular ether, kung saan lumilitaw ang isang ether pressure gradient sa paligid ng substance. Ang gradient na ito ay ang puwersa ng grabidad.
Ang pagiging elementarya na electric dipoles, iyon ay, "mga lumalabag" ng balanse ng presyon sa phase ether (sa hangganan ng mga domain, na hindi nakakaapekto sa presyon ng corpuscular ether), ang mga amer ng phase ether ay ang sanhi ng mga phenomena ng polariseysyon (anisotropy ng pamamahagi ng mga dipoles), electric field at mga singil (paglihis ng presyon sa phase eter pataas o pababa) at ang electromagnetic field (liwanag).
Dahil ang density ng enerhiya ng libreng eter 2.54 1017 ay hindi masyadong mataas na hindi ito mababago, ang pagbabagong ito ay maaaring aktwal na maobserbahan sa ilang mga kaso sa anyo ng isang pagbabago sa bilis ng liwanag at redshift.
At kasunod pa, sa data na nagmumula sa mga detektor mayroong impormasyon tungkol sa paglipat ng enerhiya ng eter sa sangkap, ngunit ihiwalay ito sa sa sandaling ito imposible ... ang palitan na ito ay ang pinakadiwa ng pagkakaroon ng bagay, ang pagkakaroon ng masa at kilusan, hypothetical sa aking opinyon, siyempre ... Kung ikaw ay naiintriga sa mga detalye, pagkatapos ay mahahanap mo ito sa pamamagitan ng pagmamarka ng isang bahagi ng tekstong sinipi ko sa isang search engine. Ito ay isa sa mga gawa ni Karim Khaidarov.
Sumagot
-
> Gaya ng isinulat ng buhay na klasiko ng astrophysics na si Dr. Arp,
>walang kinalaman ang redshift sa pagpapalawak ng espasyo
> o "pag-urong" ng mga kalawakan.
Hindi ito tanong. Ang pahayag na ito. Pagkasabi ng "A", dapat mong sabihin ang "B" - ano ang konektado sa redshift noon. Gusto kong marinig.Sumagot
Iyon ay, walang mga problema upang sabay na lumahok sa ilang mga uri ng paggalaw? At ang mga dahilan para sa kilusang ito ay maaaring magkakaiba? Kung gayon, bakit ipatungkol ang paggalaw sa isang bituin _lamang_ bilang resulta ng paglawak ng uniberso?
Ang Hubble constant ay ~70 km/s bawat _megaparsec_. Yung. sa layo ng mga kalapit na bituin, ilang parsec, ang kontribusyon ng pagpapalawak ay isang milyong beses na mas maliit, sa pagkakasunud-sunod ng 10 cm/sSumagot
-
-
-
-
Ang karanasan sa pag-verify ng pangalawang postulate ng SRT ay hindi maaaring kumplikado, ngunit kunin at i-verify ang katumbas na pahayag: sa isang transparent na katawan, kapwa sa isang gumagalaw at sa isang resting state, ang bilis ng liwanag ay pareho at depende sa repraktibo index ng daluyan. Bukod dito, ito ay nagawa na ni Armand Hippolyte Louis Fizeau, gaya ng naalala ni E. Aleksandrov.
Sa eksperimento noong 1851, ang pinagmumulan ng ilaw ay nakapahinga, at ang daluyan (tubig sa magkatulad na mga tubo) ay lumipat sa tapat at kasama ang landas ng sinag. At ito ay lumabas na ang tubig ay tila nagdaragdag ng ilang bilis sa liwanag kapag gumagalaw, at tumatagal ng parehong halaga kapag gumagalaw sa kabaligtaran. Ngunit sa parehong oras, ang pagdaragdag ng mga bilis ng tubig at ilaw ay naging hindi klasiko: ang data ng pang-eksperimento ay eksaktong dalawang beses na mas mababa kaysa sa mga kinakalkula ayon sa prinsipyo ng relativity ni Galileo. Kasabay nito, ang mga hula ng teorya ng Fresnel (ang prototype ng SRT) ay naiiba sa mga sinusukat na halaga ng 13%.
Ang intriga ay ang anumang uri ng Fizeau na eksperimento (halimbawa, multiparametric, kapag iba't ibang likido ang kasangkot sa eksperimento, iba't ibang mga rate ng daloy ang ginagamit, at ang haba ng mga tubo at ang dalas ng liwanag na ginamit ay binago sa setup ng laboratoryo) ay magbibigay ng resulta na eksaktong kalahati ng kinakalkula na halaga. klasikal na batas pagdaragdag ng mga bilis. Bakit? Oo, dahil ang bilis ng liwanag ay hindi isang bilis, at ang pagdaragdag nito sa bilis ng tubig, halimbawa, ay hindi tama parehong metrologically at semantically. Pagkatapos ng lahat, ang mga bilis at ang kanilang mga parisukat ay tinukoy na may paggalang sa iba't ibang mga yunit mga sukat. Maaari mong malaman ang higit pa tungkol dito sa pamamagitan ng pagtatanong sa search engine para sa mga link sa "quad speed". Nasa atin ang lupa bilis ng orbital na (30 km/s) ay isang order lamang ng magnitude na mas mababa kaysa sa bilis ng thermal motion ng mga solar particle.
Ang araw ay tumatanggap at nagbibigay ng 2e-5 W/kg (Isusulat ko sa exponential notation, 3.14e+2=3.14×10²=314).
Pagkatapos para sa Earth ito ay magiging 1e-6 W/kg, i.e. bawat kilo ng terrestrial matter ay makakatanggap ng bawat segundo ng 1e-6 J ng kinetic energy.
Lahat ng bilis ay malayo sa liwanag, kaya puro school physics.
∆E = mV²/2 - mV˳²/2 = (m/2)×(V²-V˳²)≈ m×∆V×V
∆V = ∆E/mV, m=1kg V=3e+4 m/s ∆V≈3e-11 m/s bawat segundo
Ito, siyempre, ay napakaliit at ganap na hindi mahahalata, ngunit ilang segundo ang mayroon tayo?
Mayroong humigit-kumulang 3e+7 sa isang taon, i.e. bawat taon, ang bilis ay tataas ng 1e-3 m/s, ng 1 mm/s
Sa isang libong taon 1 m/s Sa isang milyong 1 km/s Sa isang bilyong taon...
Handa ka na bang sumali sa mga creationist ng Young Earth? hindi ako.
Isinasara ba ng mga kalkulasyong ito ang paglipat ng enerhiya mula sa eter? Hindi. Ngunit itinakda nila ang itaas na bar para sa paghahatid na ito upang ang ethereal na kontribusyon ng panahon ay hindi gumawa ng kontribusyon sa paglabas ng init ng Araw.
Kailangan nating bumalik sa thermonuclear.
"At tila sa akin na ang mga reaksyong nuklear ay sa panimula ay hindi matatag sa kawalan ng artipisyal na puna, at sa sandaling lumitaw ang reaksyon ng pangunahing sangkap ng araw - ang protium ay hindi magaganap nang maayos at matatag, ngunit sasabog ang araw tulad ng isang bomba ng hydrogen. "
Una, Feedback ay, ang pagsabog ay nakakalat sa hindi gumagalaw na sangkap sa mga gilid, na binabawasan ang konsentrasyon nito. Sa isang lugar ay nakatagpo ako ng figure na humigit-kumulang 10% ng plutonium ang nagre-react sa isang nuclear bomb. Ang kasumpa-sumpa na Chernobyl reactor ay sumabog, ngunit hindi tulad sa Hiroshima.
Pangalawa, ang kinetics ay isang kumplikadong bagay, at, para sa lahat ng kahusayan ng enerhiya nito, ang ilang mga proseso ay mabagal. Kung hindi, hindi namin magagamit ang mga metal sa aming oxygen na kapaligiran.
Sumagot
Oo, hindi sulit ang mga trifle))) 30 km / s, ... at ang galactic 220 km / s? Plus sariling pag-ikot sa paligid ng sarili nitong axis? Diyos ko, gaano karaming enerhiya ang dapat ... nasaan ito?! Ngunit hindi ko sinasadyang nabanggit sa nakaraang post ang tungkol sa MASS at ang gravitating free phase ether, o sa tingin mo ba ay hindi nangangailangan ng enerhiya ang gravity, wika nga, isang "cost-free method"?! corpuscular ether, habang ang phase transition ay nangyayari sa spherically symmetrically , ang "pagbagsak" ng mga amers ay binabayaran nang hindi gumagawa brownian motion mga particle.
bilang isang resulta ng pagbabagong ito, ang isang spherically simetriko pagkakaiba sa presyon ay nilikha sa paligid ng gravitating substance, na tumutukoy sa gradient ng gravitational field, at kung saan may puwersa, mayroon ding enerhiya ... Kaya ang mga creationist ay maaaring magpahinga, bagaman dapat silang magkaroon ng maglagay ng isang pares ng mga poultices)) dapat. At dapat kong sabihin, para sa akin personal, ang nasa itaas ay isang hypothesis pa rin. Tungkol sa araw ... sa isang pagkakataon ay ipinapalagay na ang batayan pagsasanib ng nukleyar ay isang proton - isang reaksyon ng pagsasanib ng proton, bilang isang resulta kung saan lumilitaw ang mas mabibigat na elemento ng kemikal at enerhiya, at ang tagal ng naturang hypothetical combustion ay magiging sapat para sa 10 (hanggang sa ikasampung kapangyarihan) taon ng pagkakaroon ng araw, ngunit, lupa, mga planeta uri ng lupa, ang mga asteroid ay umiral sa loob ng 4.56 bilyong taon, at sa panahong ito ay dapat na natupok ng araw ang hanggang kalahati ng hydrogen nito, at kinumpirma ng mga pag-aaral na ang kemikal na komposisyon ng Araw at ang interstellar medium ay halos magkapareho, at lumalabas na sa panahon ng sa buong panahon na ang Araw ay "nagsunog" ng hydrogen ay halos hindi natupok. At ang neutrino flux ay hindi nagmumula sa panloob na mataas na temperatura na bahagi ng Araw, ngunit mula sa mga layer ng ibabaw ng ekwador at napapailalim sa pana-panahong pagbabagu-bago araw-araw, 27-araw, taunang at 11-taon at mga neutrino mismo ng ilang beses mas mababa pa riyan, na kinakailangan upang igiit ang pagkakaroon ng isang pp-reaksyon sa araw, mayroong maraming mga katanungan sa pangkalahatan .... ZY. Mayroong mas mahirap at kawili-wiling mga katanungan. Mangyaring payuhan kung saan ilalagay ang mga ito.Sumagot
Paumanhin,
Para sa ilang kadahilanan, pinatunayan ng Academician na si Aleksandrov sa milyon at unang pagkakataon "ang kalayaan ng bilis ng liwanag mula sa bilis ng pinagmulan."
At nasaan ang hindi bababa sa isang solong patunay ng "pagsasarili ng bilis ng liwanag mula sa bilis ng receiver"?
Ang bilis ng alon sa tubig ay hindi nakasalalay sa bilis ng pinagmulan ng alon - isang bangkang de-motor. Pero DEPENDE sa bilis ng mga receiver - swimmers. Ang isang manlalangoy na lumalangoy laban sa alon ay magrerehistro ng bilis ng alon na mas malaki kaysa sa isang manlalangoy na lumalangoy palayo sa alon.
Kung ang bilis ng pagsasarili alon ng dagat hindi nagpapatunay ng kalayaan ng bilis ng alon ng dagat mula sa bilis ng tatanggap, kung gayon ang kalayaan ng bilis ng liwanag na alon mula sa bilis ng pinagmulan ay hindi nagpapatunay ng kalayaan ng bilis ng liwanag na alon mula sa bilis ng receiver.
Samakatuwid, ang Akademikong Alexandrov ay talagang walang napatunayan. Kawawa naman.
At ang pagkakaroon ng mga laser gyroscope ay pinabulaanan ang ideya ng invariance ng bilis ng liwanag. Sila ay talagang umiiral at talagang gumagana. At nagtatrabaho sila sa prinsipyo ng hindi pagkakapareho ng bilis ng liwanag para sa iba't ibang mga receiver.
Ang aking pakikiramay sa mga relativist.
Sumagot
Tila sa akin na ang bilis ng liwanag ay hindi pare-pareho. Ang isang pare-pareho ay ang pagtaas nito, i.e. ang halaga ng acceleration ng proseso ng pagpapalaganap ng liwanag sa espasyo, na ayon sa numero ay katumbas ng Hubble constant, kung sa dimensyon ng huling megaparsec ang distansya ay na-convert sa mga segundo ng oras at numerical value pare-parehong hinati sa bilang ng mga segundo sa isang megaparsec. Sa kasong ito, tutukuyin ng batas ng Hubble hindi ang rate ng pag-alis ng mga extragalactic na bagay na naobserbahan natin mula sa Earth, depende sa distansya sa mga bagay na ito, na ipinahayag sa oras ng pagpasa ng isang light signal sa bilis na c, ngunit ang pagkakaiba sa mga bilis ng pagpapalaganap ng mga electromagnetic wave sa pagitan ng modernong panahon at ang oras kung kailan ang sinusukat na radiation ay umalis dito o sa bagay na iyon. Tingnan ang http://www.dmitrenkogg.narod.ru/effectd.pdf para sa mga detalye.
Ang bilis ng liwanag ay pare-pareho (para sa iba't ibang mga ISO) PARA SA LUBOS NA MAGKAIBANG dahilan.
Ang paglipat sa pagitan ng mga estado ng isang abstract na atom - mula sa estado ng "basic" hanggang sa "glow" ay nailalarawan sa pamamagitan ng muling pagsasaayos ng pagsasaayos ng atom. Ang mga elemento ng pagsasaayos na ito ay napakalaking, i.e. ang paglipat na ito ay tumatagal ng oras.
Ang abstract charge, bilang bahagi ng transition na ito, ay may sariling larangan. Ang field na ito ay hindi napakalaking (inertialess), i.e. inuulit ang paggalaw ng singil nito kasabay nito sa lahat ng espasyo.
Sa panahon ng pakikipag-ugnayan ng source atom at ng receiver atom, ang mga pagbabago sa mga field ng mga charge ng source atom ay agad na kumikilos sa mga charge ng receiver atom ("kaagad"), anuman ang distansya.
Yung. Ang "bilis ng liwanag" ay may dalawang bahagi - ang walang katapusang bilis ng pakikipag-ugnayan (field) at ang bilis ng paglipat ng receiver sa estado ng "glow".
Sa katunayan, ito ay isang qualitatively ganap na naiibang teorya - isang field oscillatory isa.
AT pangkalahatang kaso- para sa "constancy ng bilis ng liwanag" isang walang katapusang bilis ng pakikipag-ugnayan ay kinakailangan.Sumagot
Magsulat ng komento
Lecture
Mga elemento ng espesyal na relativity
Plano
Panimula
Ang prinsipyo ni Galileo ng relativity ng mga pagbabagong-anyo ng Galilea.
Prinsipyo ng relativity ni Einstein. Mga pagbabago sa Lorentz
Mga kahihinatnan mula sa mga pagbabagong Lorentz
Relativistic expression para sa enerhiya
Mga particle na may zero masa
Doppler effect (paayon)
Mga Konklusyon 1905
Panimula
Noong 1905 A. Nilikha ni Einstein ang espesyal na teorya ng relativity (SRT). Ang teoryang ito ng espasyo at oras ay para sa kaso ng mahinang gravitational field. Ang teoryang ito ay batay sa dalawang postulate: ang prinsipyo ng relativity ni Einstein at ang prinsipyo ng constancy ng bilis ng liwanag.
Una, isaalang-alang ang prinsipyo ng relativity ni Galileo.
Ang pinakasimpleng paggalaw matibay na katawan- progresibo, uniporme, rectilinear. Ayon sa pinakasimpleng kamag-anak na mga galaw na ito, ang sistema ng sanggunian ay translational, uniform, rectilinear. Kung ang isa sa mga sistema ng sanggunian ay may kondisyon na naayos, pagkatapos ay ang pangalawa ay gumagalaw na may kaugnayan sa una na may bilis .
Ang prinsipyo ng relativity ni Galileo.
Sa lahat ng mga sistema ng coordinate na gumagalaw nang pare-pareho at rectilinearly na may kaugnayan sa sistema ng mga nakapirming bituin at nauugnay sa isa't isa, lahat ng mekanikal na phenomena ay nagpapatuloy sa eksaktong parehong paraan. Ang ganitong mga sistema ng coordinate ay tinatawag inertial. Sa kasalukuyan, ang prinsipyo ng relativity ni Galileo ay napatunayan nang may mahusay na katumpakan para sa mekanikal at electromagnetic phenomena.
Mga pagbabagong-anyo ng Galilea.
Hayaan ang sistema at kumilos nang may bilis. Nagsisimula kaming magbilang ng oras t mula sa sandali ng pagkakaisa ng pinagmulan ng mga coordinate. Pagkatapos ay ang mga coordinate di-makatwirang punto R sa mga sistemang ito:
t - oras ng paglalakbay.
Sa Newtonian mechanics, ipinapalagay namin na ang oras ay dumadaloy sa parehong paraan sa lahat ng mga frame ng sanggunian.
Kaya, sa isang sistema na gumagalaw sa kahabaan ng y, ang likas na katangian ng paggalaw ay maaaring maging arbitrary. Ang set ng apat na equation ay ang Galilean transformation.
Ibahin natin ang unang equation na may kinalaman sa oras, na isinasaalang-alang iyon
- ang projection ng particle velocity sa system papunta sa axis .
Dahil dito:
Pinag-iiba namin ang 2 at 3 equation:
; yan ay 
; yan ay 
Kung hindi: 
Ang equation na ito ay ang formula para sa pagbabago ng bilis ng particle mula sa system hanggang .
Pag-iiba ng oras ng huling equation:
Pagpapabilis ng butil na may paggalang sa mga system Upang at pareho sila.
Ang mga batas ng mekanika ay pareho sa lahat ng inertial frames of reference - ang prinsipyo ng relativity ni Galileo.
Mga dami na may pareho numerical value, sa lahat ng mga frame ng sanggunian, ay tinatawag na invariant: time interval, mass, acceleration, force, haba ng object.
Ang prinsipyo ng patuloy na bilis ng liwanag
Ang bilis ng liwanag sa vacuum ay hindi nakadepende sa paggalaw ng mga pinagmumulan ng liwanag at, samakatuwid, ay pareho sa lahat ng inertial frames of reference. Ang bilis ng liwanag ay unang nasukat noong 1676. 300000km/s. Ang bisa ng pare-parehong c=const ay pinatunayan nina Michelson at Morley noong 1887.
Kaya, mula sa invariant sa lahat ng inertial coordinate system, isinasaalang-alang din sa yugtong ito ng pag-aaral ng Uniberso na c = max. Ang pagkakaroon ng isang limitadong bilis ay humahantong sa katotohanan na ang konsepto ng simultaneity ay nagiging kamag-anak. Halimbawa, may ilaw na signal ay naiilawan sa gitna ng tren. Kung ang nagmamasid ay nasa gitna ng tren, pagkatapos ay mapapansin niya ang sabay-sabay na pagdating ng ilaw ng buntot at ang ulo ng tren. Ang station attendant ay mapapansin na ang signal ay umabot sa buntot bago ang ulo. Ang bilis ng paglipat ng impormasyon - ang bilis ng liwanag - ay may hangganan, kaya ang landas na tinatahak ng signal ng liwanag mula sa dulo ng tren hanggang sa tren na naka-duty mas kaunting paraan ginawa ng isang liwanag na senyales mula sa ulo hanggang sa taong naka-duty, samakatuwid ang oras ay magkakaiba, bagaman napakaliit. Ang kahalagahan ng epektong ito ay makikita sa bilis ng paggalaw ng mga bagay na malapit sa bilis ng liwanag. Kaya iba ang daloy ng oras iba't ibang sistema sanggunian, ngunit mararamdaman mo lang ito kapag gumagalaw ang mga bagay na malapit sa mga tulin Sa.
