Pensieri sottili

Pour comprendre l'essence de la relativité restreinte nous présenter l'un des éléments les plus fascinants de la nature: la lumière.

Pourquoi passer de la voiture dans la course "pour" sur une route à la lumière?

Parce que la lumière, particulièrement, a joué un rôle important dans la "découverte" de la relativité restreinte et a également conduit à la physique de la fin du XIX sur le bord d'une crise profonde.

Certes, nous ne devrions pas nécessairement intéressés à la lumière, comme la lumière visible, mais de l'extraordinaire phénomène que l'on appelle le champ électromagnétique.

Quel est, à commencer par le mot camp?

The Field

La notion de domaine est cruciale pour l'explication et la compréhension de nombreux phénomènes. Son introduction est à l'intuition du grand physicien Michael Faraday. Pour essayer de voir un champ comme un exemple que nous prenons notre planète Terre. Quand on parle de champ gravitationnel, par exemple, les moyens de la région qui entoure notre planète, qui a les propriétés de l'accélération de masses vers le centre de la Terre. Le camp, donc, existe aussi dans un vide et est le résultat de la présence de quelque chose.

Un aimant, comme un simple aimant, par exemple, génère ce que l'on appelle champ magnétique autour de la région de l'espace autour de lui.

Une charge électrique crée un point, dans la région de l'espace qui l'entoure, ce qui est dénommé Camp Electric.

Mais alors, un champ électromagnétique?

Il est appelé le champ électromagnétique (ou de rayonnement électromagnétique), la combinaison d'un champ électrique et un champ magnétique. Ce que nous avons réussi à découvrir, entre autres choses, est que le champ magnétique est étroitement liée à un champ électrique, et vice versa. Dans les circonstances particulières de chaque produit de l'autre. Deux faces de la même pièce de monnaie mots. La surprise, puis, est venue quand il a découvert que la variation d'un champ électrique à un champ magnétique (champ électromagnétique), produit des vagues, comme par hasard, se déplaçaient dans le vide à la vitesse de la lumière c (299.792.458 m / s).
Dans la pratique a prouvé que la lumière visible a une seule - surtout - d'ondes électromagnétiques. Le fascinant, c'est que les ondes radio, par exemple, sont également des ondes électromagnétiques. Nous ne voyons pas seulement parce que les ondes ont une fréquence (ou longueur d'onde) différentes de la lumière visible et donc pas perçue par nos sens visuel, les yeux, mais, en substance, sur les ondes (qui a une longueur d'onde entre 1 m et 1 km) et la lumière d'une bougie est exactement la même chose!

La chaleur fait à partir d'un corps chaud, par exemple, est aussi une onde électromagnétique: l'infrarouge. Nous ne pouvons pas voir à nu, les yeux (les yeux perçoivent les longueurs d'onde de 400 nano-mètres et 700 nano-mètres, il existe des outils, médicaux et militaires, qui peuvent "voir" l'infrarouge), mais nous percevons comme "la sensation de chaleur." (more ...)

Préambule

La théorie de la relativité d'Einstein semble limitée à un public de spécialistes. Paradoxalement, il était mieux connu du grand public au moment de sa publication (1905 et au-delà) par les normes d'aujourd'hui. Il est une théorie qui doit être enseigné à l'école (comme la relativité restreinte ou spécial), en tenant compte également de la plus grande vision et de compréhension qui nous donne la réalité qui nous entoure. J'ai donc décidé de discuter en détail dans le sujet très intéressant, de fixer certains points sont souvent mal compris et pour montrer que représente un élément important, même aujourd'hui, qui mérite d'être accessible à la rue, même à leur et physique - au sens strict du terme - ils ne veulent pas ou ne se sentent pas la nécessité de s'impliquer.

Mais les acteurs sont nombreux, non pas à cause de la compréhension de la théorie elle-même, et pour les conséquences qu'elle a produites. J'ai donc décidé de scinder le poste en deux parties, donnant à réfléchir sur chaque poste de manière séparée. À la fin, je l'espère, d'être en mesure de rendre plus facile et plus intéressant d'un sujet, à tort, à l'élite et / ou de tabou.

Dans ce post parler de temps, d'espace, de masse et de Lumière. En praticolare Time and Light devrait intéresser en tant que partie de la vie quotidienne.

Note: Une autre réalisation importante liée à la théorie de la relativité a été l'effort visant à unifier les concepts d'Einstein, les propriétés et l'interprétation dans une seule vision. L'effort est toujours poursuivi par des physiciens et avait pour but de simplifier la vision et la perception du monde qui nous entoure. Einstein a réussi en partie, comme nous allons le voir, cependant, a été un grand pas en avant!

Histoire

La théorie de la relativité d'Einstein a été publié pour la première fois en 1905. Il est le plus célèbre (la bonne comme dirait un physicien), mais il est bon de se rappeler que Einstein a été de ne pas introduire la notion de la relativité (voir en particulier dans la suite comment et pourquoi en sommes-nous arrivés à la théorie de la relativité). En outre, la théorie est présentée en 1905 comme théorie de la relativité restreinte ou spécial (Je suggère également d'inertie), c'est en raison de leurs systèmes en mouvement rectiligne uniforme, ne tient pas compte des systèmes et l'accélération ou arbitraires motion (pour ce type de moti Einstein a travaillé ensuite sur la théorie de la relativité générale). En résumé:

1. La relativité restreinte (ou spéciale) - 1905
2. General relativity (gravitational) - 1916

Einstein est crédité d'avoir compris et satisfaits, à juste titre, toute une série de découvertes, des hypothèses et des manifestations et ont fait clairement une fois pour toutes les incompréhensions et les incohérences présentes à l'époque. Ensuite, nous avons pu soutenir, sans diminuer le travail d'Einstein, que beaucoup de travail avait été fait en 1905, comme nous le verrons.

Note: Par souci d'exhaustivité et de donner un aperçu de la situation, nous devons considérer que, à ce jour la théorie de la Releatività restreinte et générale, a réussi à expliquer ce qui se passe au monde macroscopique, y compris les galaxies et l'univers. En revanche, le parent, il est difficile de trouver au niveau subatomique. Dans ce cas, provient de la mécanique quantique. Cependant, la théorie actuelle de la mécanique quantique (avec toutes ses variantes), en dépit d'être en mesure de réaliser beaucoup de succès quand il s'agit de particules, les chutes de manière spectaculaire l'échelle de sel, par exemple sur la gravité elle-même!

Le concept de la relativité

Comme le nom parle de la relativité que nous nous demandons ce qui se passe (ou rapporter) à des systèmes les uns avec les autres en mouvement, en particulier entre deux ou plusieurs systèmes en mouvement rectiligne uniforme, qui se rendra ensuite sur la trajectoire rectiligne à vitesse constante . (more ...)

A partir de ce poste le "Microgravity" J'ai quelques considérations. Nous avons vu comment nous pouvons rester en orbite autour d'une planète, en exploitant les caractéristiques du champ de gravité et les extraordinaires propriétés du cercle (dans le cas de la sphère de la Terre).
L'image résultante, d'une analyse minutieuse, il peut être vraiment fascinant si on imaginer d'être en orbite autour d'un objet massif large. Si nous étions dans une boîte fermée, sans fenêtre, en orbite autour de la planète, le sentiment nous pensons ne serait d'aucune gravité. , comunque sia penseremmo di non trovarci affatto nelle vicinanze di un campo gravitazionale. Nous mai également besoin d'être en faveur de la paix ou, à la limite, en mouvement rectiligne uniforme, cependant, a estimé ne pas trouver quelque manière que ce soit dans le voisinage d'un champ gravitationnel. En pratique, les deux images ci-dessous sont, pour nous, au bord de la boîte, c'est exactement le même (voir parfaitement des orbites circulaires et de la planète Terre parfaitement sphérique!):

Fig.1 - Perdu dans l'espace sidéral, loin - par exemple - de les planètes et les étoiles

Ou

Fig.2 - en orbite autour de la Terre

Figure 2 est le plus intriguant. Si nous regardons attentivement, nous découvrons les caractéristiques uniques du cercle (ou sphère). Lorsque nous sommes en mouvement autour d'un objet massif, comme les grands, notre perception est calme. Ne pas voir de puissants dall'abitacolo là que nous nous dirigeons dans la ronde le long de l'orbite circulaire.

Imaginez si vous préférez être en orbite autour d'un ballon blanc et lisse, de sorte qu'ils n'ont pas de référence à ce que notre spectacle tout mouvement!

dal centro della Terra. La caractéristique de cette motion doit être identique sur les bâtiments de garder une certaine distance du centre de la Terre. La boîte est placée sur un cercle (ou sphère) plus large de la Terre. Si nous oublions pour un instant que nous sommes autour de la Terre, l'image que l'on forme est simplement une boîte s'arrête à une certaine distance de la Terre! Les propriétés du cercle (ou sphère) sont telles que nous pouvons dire que toute position de la boîte est équivalent à un autre, l'important est de garder la même distance du centre de la Terre. Puis:

Fig.3 - De n'importe quel angle on regarde la situation ne change pas

La figure 3 montre la façon dont chaque point sur le cercle parcouru dell'Orbo de notre zone est équivalent à tout autre point, il en est de même pour les points sur la surface.

En outre, si nous considérons que nous sommes en mouvement, comme le montre la figure 4,

la question devient intéressante. Dans notre mouvement sur la piste circulaire, ou plus tôt ou plus tard (selon la taille du cercle et notre vitesse) seront de retour à la case départ, c'est pour nous, malgré l'accalmie de mouvement rectiligne uniforme ou est indéterminée, en termes de rotation a pris une À tout point de ce chemin sera encore et encore, à chaque tournant.

. J'ai marqué le point B de faire la meilleure idée de ce qui se passe si on change le point de vue. Nous avons dit que le long de l'orbite de notre cercle, en l'absence de points de référence, on pourrait prétendre être en mouvement rectiligne uniforme. Cela signifie, sdrotolando (briser le cercle au point A) de notre cercle, ce qui de notre point de vue, la situation est la suivante:

coincidono! La chose intéressante est que A et A 'match! e vice versa. C'est alors que nous sommes dans le même temps, nous sommes en A à A 'et vice-versa. e abbiamo già detto che non gode di nessuna caratteristica particolare rispetto ad un qualsiasi altro punto. La section A est un point quelconque du cercle et nous l'avons déjà dit que n'a pas de particularité par rapport à tout autre point. Il s'ensuit que nous pouvons briser le cercle en un point quelconque.

Tout cela montre comment changer les points de vue qui est coomune, comme un mouvement rotatif, mai montrent curieux compartiments si vu sous un autre angle (rappelez-vous le jeu de PacMan, où il est allé sur un côté de l'écran pour revenir de l'autre) .

o multiversi . En outre, on peut se demander si certaines caractéristiques des particules élémentaires, telles que les symptômes et de ne pas recourir plus rapidement des instantanés de transmission de la lumière, peut être expliquée par différents systèmes de référence sans recourir à des théories de nombreux mondes ou multiversi.

. Sans entrer dans les détails ici, certaines expériences (parler de la mécanique quantique cours) ont montré les connexions entre deux paricelle lointain, comme dans le cas de A et A '. Connexions pour le comportement miroir ni en aucune façon liés.

per le particelle? Il mai être que ce qui à notre avis, nous verrons comment ce plan est de déplacer les particules?

Pourquoi astronuauti de la NASA Shuttle flotter en l'absence de gravité?
L'attraction gravitationnelle de la Terre disparaît peut-être l'atmosphère sur les bords? Bien sûr que non. En effet, la gravitation est peut-être l'un des plus faibles, mais en ce qui concerne les longues distances. La gravité produite par la Terre est toujours dans l'univers, diminue - avec le carré de la distance -, mais ne disparaît jamais!
L'intérieur de la navette, la Nasa astronuati sont, en fait, presque en apesanteur ou de microgravité. Qu'arrive-t-il, en réalité, est très intéressant et à la forme sphérique de la Terre et le caractère extraordinaire de la gravitation.

Tout d'abord, pensez à quelque chose, et si nous lançons un rocher droit devant nous ce, tôt ou tard - en allant à une trajectoire parabolique classique, ce qui tombe sur la surface de la terre, attiré par la gravité. Faster lancer de la pierre, plus grande est la distance, il percorrerrà inexorablement avant de tomber au sol.

Un objet tombé près de la surface de la terre tombe 9,8 mètres dans la première seconde. / s ² C'est en cela que l'accélération de la gravité autour de la surface de la terre, où nous vivons, a indiqué avec g = 9.8 m / s ²

Notre pierre, puis lancé horizontalement chute de 10 mètres après un deuxième horizontalement le long d'une distance proportionnelle à sa vitesse: plus la vitesse plus grande est la distance horizontale parcourue. Toutefois, que se passerait-il si elle était de lancer la pierre de plus en plus vite? La Terre, comme l'a déjà mentionné, est le virage. Si nous lançons notre rock assez rapide, lors de chute de 10 mètres, peut se trouver à la même hauteur depuis le sol où il était avant. Possible?

alla Terra! Mais il est encore au-dessous de la terre est courbe, de sorte que les chutes de pierres autour de la Terre!

Parce que la chose intéressante est que la distance (comme la vitesse ...) devrait tenir la pierre dans une seconde pour que la Terre est de 10 mètres au-dessous de l'horizon?

. Le rayon de la Terre du centre de la Terre à l'équateur, est d'environ 6378.135 km (environ 4000 milles à 1 mile = 1609.344 m), par exemple - pour la R = 6400 km.
. Un corps tombe - après une seconde - 9,8 mètres, là aussi pour la facilité, nous disons S = 10 mètres.

La figure montre le rayon de la Terre R. Pour rapprocher la circonférence de la terre coïncide avec la circoferenza nous voulons aller à la roche. Mais vous pouvez imaginer un cercle plus large de ce même centre, qui est égale à la fin de ragiornamento pense all'orbita de la navette spatiale ou un satellite, est une circonférence plus grande que la Terre.

Au point A est notre rocher. ) è la traiettoria che seguirebbe il nostro sasso in assenza di gravitazione. La tangente AB (Route X) est la voie que suivra notre rocher, en l'absence de gravité. E . Si on laisse aller à la chute du rock S mètres en une seconde, dans la pratique, ont tendance à aller vers le point E. . Ce que nous voulons, c'est que le deuxième voyage de pierre serait une distance (à l'arrière) en C et pas E.

. Ainsi, notre question est la bande X (AB).

La géométrie peut emprunter un théorème qui dit que notre moyenne de X tangente est proportionnelle entre les deux parties de réduire le diamètre à partir d'une chaîne de longueur égale, à savoir:

(Voir ABC triangles rectangles ou AEC et DEC)
S envisager la faible proportion du rayon de la Terre, alors nous avons:

11 chilometri (se usiamo i valori corretti 8 Km è più realistico). Effectuer les calculs que nous avons que X est d'environ 11 kilomètres (si on utilise les valeurs correctes 8 km, est plus réaliste). De cette façon, nous voyons que si le rock se déplace à une vitesse d'environ 11 km / s, il va continuer à tomber vers la Terre à la même vitesse de 10 mètres (9,8 m) à chaque seconde, mais ne jamais les porter à la Terre conitnua , sous lui, le pliage.

Il s'ensuit donc que les astronautes de la navette ne sont pas, en l'absence de gravité, mais en chute libre. L'absence de gravité n'est qu'apparente, car elle parle de la microgravité.

La gravité a un caractère particulier, on pourrait appeler une véritable force démocratique. Elle donne à l'organisme de la même accélération de la pesanteur g quell'accelerazione utilisées ci-dessus. Organe de masse sont différents, cependant, l'accélération - automne - de la même manière, se rappeler de tous les fameux (mais peut-être jamais exécuté) Galileo Galileo expérience de la Tour de Pise. Expérience joué au cours d'une mission de la NASA vers la Lune, si je ne me trompe pas, où il n'y a pas l'air sur la surface lunaire, il a chuté un'astronauta une plume et un marteau, tous les deux ont touché le sol lunaire dans le même instant.

Cette étonnante fonction de la gravité est constaté, lors d'une chute libre. Les astronautes, les objets autour d'eux, de leurs organes internes sont accélérés de la même manière. Pour cette raison, dans leur système de référence, tout semble calme par rapport à l'autre avec la force de gravité ne semble agir (mais nous savons que ce n'est pas le cas).

Cette fonction de la gravité et de la chute libre a été magnifiquement captée par Einstein quand il a confronté au problème de la gravitation (relativité générale), l'élevant au principe de l'équivalence.

Mais ceci est une autre - extraordinaire - histoire ...

Attractions

Exemple de interactif 'ESA: cliquez ici

Temps, ce sconsciuto, est considérée comme une dimension supplémentaire à ajouter à notre système de référence tridimensionnel. Je me demande si cela est vraiment correct pour une réelle compréhension de cette étrange chose que nous appelons le temps.

La théorie de la relativité restreinte, par exemple, a montré deux choses:

1. Le temps absolu - Newton - n'existent pas!
2. Vitesse comparable à celle de la lumière affecte à la fois les trois dimensions que l'espace métrique "métrique" de l'époque!

Pour notre perception, si elle n'est pas la compréhension, l'espace à trois dimensions est plus facilement compréhensible et apparemment semblable à nos esprits. Nous avons constamment à faire avec l'espace à trois dimensions. Il est de notre habitat naturel, nous pouvons le voir, la mesure, nous pouvons prendre une portion d'espace et de retour sur nos pas - ce qui est merveilleux si vous réfléchissez un instant. Nous avons, par conséquent, un large éventail de mesures pour effectuer les essais et expériences sur ces trois dimensions des tissus.

Qui sait si la nature a été en mesure de choisir le nombre de dimensions spatiales?

Ce simple concept de l'espace est si familière, toutefois, un examen attentif et profond, caché - à mon avis - la plus profonde des concepts qui nous échappent encore. Les travaux sur les espaces métriques et avec plus ou moins de dimensions ont été réalisées par de célèbres mathématiciens et les physiciens, même dans les périodes de l'histoire sont loin d'applications pratiques: en effet, certains de ces travaux, tels que le mathématicien Reimann, ont pratiquement été retrouvé années, si pas siècles après sa publication.

Ce qui est vraiment fascinante dans le temps est la propriété de "mémoire". Cette propriété nous permet de distinguer entre «le passé» et «avenir». Ce qui est évident est la capacité de stocker l'heure d'un événement continue à se propager dans ce que nous nous identifions à "l'avenir".

Pourquoi devrais-je attendre un pot à la chaleur de l'eau? Pourquoi nous avons été habitués. Nous savons que nous devons fournir plus d'énergie à la cruche, et ce qui est évident pour nous que nous prenons pour acquis que «maintenant», le pot est plus "chaud" par rapport à "avant". La chaleur de «maintenant» est égale à la chaleur "avant" plus comme "avant" et ainsi de suite. Chaque fois que "cette" contient lui-même et l'année précédente. Rappelez-vous, en gros, un nombre total. Peut-être pas trop gros, si l'on considère - à - que "5" ne pourrait pas exister s'il y avait un "4", et ainsi de suite.

Je prends une feuille de papier blanc et de commencer à écrire mon nom. Lorsque j'ai terminé, j'ai une photo de "temps". Je vois la «somme» de ce que j'ai fait "avant" et "avant même".

E 'ne doute pas que mon "maintenant" est la somme de mon "avant" et "ensuite". Dans cette vision, je ne peux pas identifier le temps comme quatrième dimension. Cette caractéristique de la "somme" n'est pas visible dans les trois dimensions ordinaires, par exemple. Comment peut affecter une zone? L'espace a la mémoire de lui-même?

Par exemple, si l'on prend un axe de notre espace à trois dimensions, l'axe x. Vraiment de sens de parler de (xn) comme avant (x + n)? En d'autres mots, qui sait de l'existence de x (xn) ou (x + n)? Avec le temps - de relouer à notre expérience - je peux certainement dire que «maintenant», bien conscients de l'existence d'une "première"! Tout au plus on peut douter de la "après"!

Dans le «temps» - cependant - il existe une "flèche" qui indique un pseudo-sens! Il semble évident, il est clair que l'espace d'une "flèche" est toujours relatif. Quel est mon «droit» peut être votre "gauche", et ce qui est pour moi l'espace "après" pour vous mai être spatialement première.

Cependant, nous sommes tous d'accord - de relouer à notre partie du monde ou l'univers - sur ce qui est "avant" et ce qui vient «après» - à l'exception bien sûr, la relativité restreinte (nous ne sommes pas en mouvement uniforme). Il n'y a pas de conflit apparent avec cela. Aussi ce que je fais maintenant "aura un certain impact sur ce que nous nous identifions à" plus tard ". L'espace ne semble pas avoir cette caractéristique, ne sont pas affectés par ce permanent.

Comme la spéculation seule raison pour laquelle j'ai voulu, avec vous sur un particulièrement intéressant sur la "possible" Voyage dans le temps.
Ne pas entrer dans le détail au sein de la question technique Voyage en temps, parce que notre raisonnement est assez simple bases accessibles à tous. Il n'a pas l'intention d'aller en conflit avec un test (ou d'un passé récent, théorique ou pratique) sur la possibilité de Voyage dans le temps. Je suis sûr que beaucoup d'entre vous sont au courant de certaines expériences où il semble que nous avons réussi à envoyer dans le "passé" un - soi-disant - des particules.

Ce que nous aimerions aborder est l'hypothèse d'un éventuel voyage dans le temps (en ville) et de ses conséquences en ce qui concerne l'un des principes (de salut, même pour quelqu'un) de la thermodynamique.

Pour les travaux adetti ne pas essayer d'être simple et efficace, et vous verrez que tout est - pour ce qui est possible pour nous pauvres - claire.

Principes de la thermodynamique
Comme je l'ai promis de ne pas entrer dans les détails techniques inutiles, toutes les choses ici que le sens commun. L'univers où nous existons (ou la partie du système solaire) est composé d'un moltidudine énergie (rayonnement, les masses des étoiles, les planètes, les étoiles, les comètes vite que les fusées, etc ...). De même pour une tirelire, nous pouvons nous concentrer sur sengole type de pièces (de différentes sortes et différents coupe) ou de la somme totale de nos actifs. Thermodynamique, dans une très grave, que l'argent dans notre tirelire ne peut pas augmenter, il va tomber! Ils peuvent le devenir (au lieu d'un billet de 5 Soldi pouvez trouver 5 pièces d'un centime à un ...) mais le montant total de mai de ne pas changer, sauf si une intervention extérieure que d'ajouter ou de soustraire l'argent!
(Totò en disant: "est la somme qui fait le total à la fin). (Plus ...)

Quel est exactement ce que l'on appelle la dualité onde-particule?
Nous sommes toujours surpris par le comportement de la nature, lorsque nous traitons, par exemple, la question de la lumière visible.
Comment peut - «lumière» - se comportent parfois comme des vagues, et parfois comme une particule?
Pour commencer, nous devrions réfléchir sérieusement sur le sens de cette question. Nous supposons que nous sommes à effectuer une mesure de la lumière. C'est à dire, sommes-nous, par le biais d'un test destiné à détecter des particules et parfois des vagues!
En fait, je ne pense pas que quiconque peut faire valoir que c'est vraiment la "lumière" de se comporter d'une façon et puis un autre.
Il s'ensuit donc qu'il existe deux catégories d'expériences: P expériences, toujours dans les résultats des expériences de particules et de O, qui a toujours des vagues.
Et alors? Dites-vous! Que pouvons-nous conclure de tout cela?
Nous continuons de penser à tout ce qui est certain (dans une certaine mesure), de ne pas faire de nous mettre en quelque sorte à demander trop spregiudicata.
Lorsqu'on parle de la "pieds sur terre", il est naturel de se demander ce que nous entendons par l'intrigue et ce que nous entendons par air. Pour être honnête, ce devrait être la première et la plus importante question que nous devrions nous poser, en ce qui concerne cette question de la dualité! (Plus ...)