SRT, TOE - sota aquestes abreviatures hi ha el terme "teoria de la relativitat", familiar per gairebé tothom. Tot es pot explicar amb un llenguatge senzill, fins i tot l'afirmació d'un geni, així que no us desespereu si no recordeu el curs de física de l'escola, perquè de fet tot és molt més senzill del que sembla.
El naixement de la teoria
Doncs, comencem el curs "La teoria de la relativitat per a maniquís". Albert Einstein va publicar el seu treball l'any 1905 i va provocar un enrenou entre els científics. Aquesta teoria va cobrir gairebé completament moltes llacunes i inconsistències en la física del segle passat, però, a més, va capgirar la idea d'espai i temps. Als contemporanis era difícil creure en moltes de les declaracions d'Einstein, però els experiments i els estudis només van confirmar les paraules del gran científic.
La teoria de la relativitat d'Einstein va explicar en termes senzills amb què la gent havia lluitat durant segles. Es pot anomenar la base de tota la física moderna. Tanmateix, abans de continuar parlant de la teoria de la relativitat, hauríem deaclarir la qüestió dels termes. Segurament molts, llegint articles de divulgació científica, s'han trobat amb dues abreviatures: SRT i GRT. De fet, volen dir conceptes una mica diferents. La primera és la teoria especial de la relativitat, i la segona significa "relativitat general".
Simplement complex
SRT és una teoria més antiga que després va passar a formar part de GR. Només pot considerar processos físics per als objectes que es mouen a una velocitat uniforme. La teoria general pot descriure què passa amb els objectes en acceleració i també explicar per què existeixen les partícules de gravitó i la gravetat.
Si necessiteu descriure el moviment i les lleis de la mecànica, així com la relació de l'espai i el temps quan s'aproxima a la velocitat de la llum, això es pot fer mitjançant la teoria especial de la relativitat. En termes simples, es pot explicar de la següent manera: per exemple, els amics del futur et van regalar una nau espacial que pot volar a gran velocitat. Al nas de la nau espacial hi ha un canó capaç de disparar amb fotons tot el que hi ha al davant.
Quan es dispara un tret, en relació amb el vaixell, aquestes partícules volen a la velocitat de la llum, però, lògicament, un observador estacionari hauria de veure la suma de dues velocitats (els propis fotons i el vaixell). Però res d'això. L'observador veurà els fotons movent-se a 300.000 m/s, com si la velocitat del vaixell fos zero.
El fet és que per molt ràpid que es mogui un objecte, la velocitat de la llum és un valor constant.
Aixòl'afirmació és la base de conclusions lògiques sorprenents com la desacceleració i la distorsió del temps, depenent de la massa i la velocitat de l'objecte. Moltes pel·lícules i sèries de ciència ficció es basen en això.
Relativitat general
Una relativitat general més voluminosa es pot explicar en termes senzills. Per començar, hem de tenir en compte el fet que el nostre espai és de quatre dimensions. El temps i l'espai estan units en un "subjecte" com el "continu espai-temps". Hi ha quatre eixos de coordenades al nostre espai: x, y, z i t.
Però la gent no pot percebre directament les quatre dimensions, de la mateixa manera que una hipotètica persona plana que viu en un món bidimensional és incapaç de mirar cap amunt. De fet, el nostre món és només una projecció de l'espai de quatre dimensions en un espai tridimensional.
Un fet interessant és que, segons la teoria general de la relativitat, els cossos no canvien quan es mouen. De fet, els objectes del món quadridimensional es mantenen sempre in alterats i només canvien les seves projeccions quan es mouen, cosa que percebem com una distorsió del temps, reducció o augment de mida, etc.
Experiment d'ascensor
La teoria de la relativitat es pot explicar en termes senzills amb l'ajuda d'un petit experiment mental. Imagina que estàs en un ascensor. La cabina va començar a moure's i estàveu en un estat d'ingravidesa. Què va passar? Hi pot haver dos motius: o hi ha l'ascensorespai, o està en caiguda lliure sota la influència de la gravetat del planeta. El més interessant és que és impossible esbrinar la causa de la ingravidesa si no hi ha manera de mirar fora de la cabina de l'ascensor, és a dir, tots dos processos semblen iguals.
Potser, després de realitzar un experiment de pensament similar, Albert Einstein va arribar a la conclusió que si aquestes dues situacions no es distingeixen entre si, de fet, el cos sota la influència de la gravetat no s'accelera, és un moviment uniforme. que es corba sota la influència d'un cos massiu (en aquest cas planetes). Per tant, el moviment accelerat és només una projecció del moviment uniforme a l'espai tridimensional.
Exemple il·lustratiu
Un altre bon exemple sobre "Relativitat per a maniquís". No és del tot correcte, però és molt senzill i clar. Si es col·loca algun objecte sobre una tela estirada, forma una "desviació", un "embut" sota d'ell. Tots els cossos més petits es veuran obligats a distorsionar la seva trajectòria segons la nova curvatura de l'espai, i si el cos té poca energia, pot ser que no superi aquest embut. Tanmateix, des del punt de vista del propi objecte en moviment, la trajectòria roman recta, no sentiran la curvatura de l'espai.
Gravity "ha rebaixat"
Amb l'arribada de la teoria general de la relativitat, la gravetat ha deixat de ser una força i ara es conforma amb la posició d'una simple conseqüència de la curvatura del temps i l'espai. La relativitat general pot semblar fantàstica, però funcionaversió i confirmada per experiments.
Moltes coses aparentment increïbles del nostre món es poden explicar amb la teoria de la relativitat. En termes simples, aquestes coses s'anomenen conseqüències de la relativitat general. Per exemple, els raigs de llum que volen a poca distància des de cossos massius es dobleguen. A més, molts objectes de l'espai llunyà s'amaguen l'un darrere l' altre, però a causa del fet que els raigs de llum envolten altres cossos, els objectes aparentment invisibles estan disponibles per a la nostra mirada (més precisament, per a la mirada del telescopi). És com mirar a través de les parets.
Com més gran sigui la gravetat, més lent passa el temps a la superfície d'un objecte. Això s'aplica no només als cossos massius com les estrelles de neutrons o els forats negres. L'efecte de la dilatació del temps es pot observar fins i tot a la Terra. Per exemple, els dispositius de navegació per satèl·lit estan equipats amb els rellotges atòmics més precisos. Es troben a l'òrbita del nostre planeta, i el temps passa una mica més ràpid allà. Les centèsimes de segon en un dia sumaran una xifra que donarà fins a 10 km d'error en els càlculs de rutes a la Terra. És la teoria de la relativitat la que ens permet calcular aquest error.
En termes senzills, podem dir això: la relativitat general és la base de moltes tecnologies modernes, i gràcies a Einstein, podem trobar fàcilment una pizzeria i una biblioteca a una zona desconeguda.
