The Relativity - Part II
Nedjelja 14 listopad, 2007- Relativity - I. dio
- The Relativity - Part II
Za razumijevanje njegova suština u ograničenim Relativity ćemo uvesti jednu od najatraktivnijih fascinantan elemente prirode: svjetla.
Zašto premjestiti iz vozila u utrci "za" na autocestu u svjetlu?
Budući da je svjetlost, a posebno vidljivih, odigrao važnu ulogu u "otkriće" ograničene Relativity i vodio je također koncem XIX fizike na ivici dubokoj krizi.
Sigurno mi ne bi trebalo da zainteresiran nužno u svjetlosti, kao vidljive svjetlosti, ali u izuzetnim fenomen koji se naziva elektromagnetsko polje.
Što je, za početak s riječju kamp?
Polje
Koncept polju je bila presudna za objašnjenje i razumijevanje mnogih pojava. Njegov uvod je biti intuicija je veliki fizičar Michael Faraday. Pokušati prikaz polja kao primjer uzmemo naš planet Zemlju. Kada govorimo o gravitational field, primjerice, znači da je regija koja okružuje naš planet koji ima svojstva ubrzanju masa prema centru Zemlje. Tabora, dakle, također postoji u vakuumu te je rezultat prisutnosti nešto.
Magnet, kao što je jednostavan magnet, na primjer, stvara ono što se spominju kao magnetsko polje oko regiji prostor oko njega.
An električnog naboja stvara točke, oko regiji prostor koji ga okružuje, što je navedeno kao Kamp Electric.
Što je, dakle, jedan elektromagnetsko polje?
To se naziva elektromagnetsko polje (ili elektromagnetsko zračenje) kombinacija je električnog polja i magnetska polja. Što smo otkrili da je, između ostalog, je da je magnetsko polje je usko povezan s električnim poljem, i obratno. U posebnim okolnostima svakog proizvodi drugog. Dvije strane iste kovanice riječi. Na iznenađenje i potom, kad je došao otkrio da je odstupanje od električnog polja s magnetsko polje (elektromagnetsko polje) proizvedenih valova, kao i ako slučajno su putujući u vakuumu na brzinu svjetlosti c (299.792.458 m / s).
U praksi dokazano da je svjetlost vidljiva je samo jedan - posebice - elektromagnetski val. The fascinantno je da je radio valove, na primjer, također su elektromagnetski valovi. Mi ne vidi airwaves samo zato da imaju frekvenciju (ili valna duljina) razlikuje od vidljivog svjetla i zato ne percipiraju naš vizualni osjetila, oči, ali u suštini je airwaves (što je valna duljina između 1 metra i 1 km) i svjetlo svijeću upravo istu stvar!
Vrućine od hot tijela, na primjer, također je elektromagnetski val: infracrveni. Mi ne možemo vidjeti golim očima (očima opažamo naš wavelengths između nano 400 metara i 700 metara, nano, postoje alati, medicinske i vojne koji mogu "vidjeti" infracrveni), ali smo uočiti kao "osjećaj vrućine."
Vidjeli smo u prvom dijelu posta je da se koncept relativitet, što znači "galileano" ili "Njutnov", kaže da se u suštini ne možete razlikujete jedinstvene rectilinear gibanje iz stanja mira. Drugim riječima, možda predložiti, u stanje mirno je "određeni ili posebne dresove rectilinear pokretu!
Ova jednostavna i bezopasna izjava, međutim, donosi sa nekim značajnim posljedicama: prije svega je rezultat bilo eksperiment provodi u stanju mira mora biti ista ako je izvršen u uniformi rectilinear kretanje, u suprotnom ne bi u suprotnosti s načelom Relativity!
Zašto mi ne želimo osporavati principu Relativity?
Jer znamo da je nemoguće naći inertial system (npr. koordinatni sustav ili referentni sustav, kao i naš boravak) koja je povlašteni u odnosu na druge (vidi starog sustava i apsolutnom kretanju Newton). Nadalje, mi sami smo uronjeni u sustavima u relativnu pokretu između njih i cijeli fizike znamo da će ispariti u trenutak. Planeta Zemlje, na primjer, putuje jedna orbita oko Sunca Zajedno sa Zemlje i drugih planeta bliže nama (kao što su Mars, Venera, itd ...) čine Sunčevom sustavu, koji se nalazi na jednom od naših ogranaka spiralnih galaksija, Mliječni put na koji rotira i pomiče previše! Ova igra nastavlja doll, stvaranje uzalud tražimo za nekretninu: Nekretnine onda u odnosu na što? (Vidi Animacija: From Earth na Mliječni put).
Stoga je jasno da je neophodno na pretpostavci da država pokreta (čak i ako je ravno) ne utječu na rezultate testa, inače je prirodna referenca za bilo koji sustav koji uzima u obzir.
Međutim, došlo je vrijeme kada je princip Relativity naizgled u suprotnosti. Tragedija pojavio s otkriće električnih i magnetskih pojava. Za razliku od mehaničkih pojava, kao što je naša vozila, električna i magnetskih fenomena, čini se da odgovore na različita i misteriozne zakone koji se u praksi minavano principu Relativity.
Mi ćemo sada u prekrasan i fascinantan svijet. Možemo touch površinu oceana još nisu u potpunosti razumio i compressible našim ograničenim osjetilima.
Da biste razumjeli "misterioznog" svojstva lagani valovi i elektromagnetski val počevši od jednostavnijim i upoznat: zvuk. Tutti sappiamo che il suono è un’onda (o una perturbazione) che si propaga nell’aria alla velocità di 331,5 m/s. Jedna karakteristika valova, općenito, je da oni ne postoje sami po sebi. Na kraju smo uvijek povezati sa valom pola. Morski valovi, primjerice, da se šire poremećaje u vodu, tako da je zvuk valova poremećaja koji su širiti kroz zrak. Svi znaju, na primjer, da je postavljanje alarma unutar vitrina u kojoj je proizvod prazna, koji je eliminirao zrak, zvuk alarma se više neće čuti što ukazuje da se sredstva za uklanjanje prijenos zvučnih valova prestaje njihova prijenosa. Međutim, unatoč našim alarm u vakuumu, nastavljamo da vidim to! To nam govori da, bez sumnje, da je svjetlo ne zahtjeva zraka za svoje širenje, kao u expanses zvjezdani od praznog prostora. Svjetlost zvijezda najudaljenije od nas, u stvari, mi doći s cijelom "mir", uzimajući milijuni i milijuni milja.
Što je medij koji nosi elektromagnetski valovi?
U to vrijeme, kako bi pronašli rješenje za otajstvo, uveli smo i 'eter (u eter luminifero za svjetlo), medij u kojem se elektromagnetski valovi, a time je svjetlost širenje. U eter je stvoren zdrava biljka objasniti postojanje svih električnih i magnetskih pojava. Međutim, to je bio stvarno znatiželjni karakteristike: prožima svaku stvar, nije mogao biti pronađen, bio je prisutan u apsolutnom vakuumu svemira, morao biti jako teško objasniti karakteristike svjetlost valno-rezanje, itd. ... To je "božansko", izgrađen s isključivo u svrhu objašnjavajući "gdje je" svjetlost širiti valove.
Njegov uvod, međutim, bio pravi katastrofa. Fizika prošlo razdoblje od istinske i duboke krize. Let's pogledajte zašto ...
Zamislite da je završio u sobi u uniformi rectilinear gibanje i staklene zidove, tako da sve što se događa je vidljiv vanjskog promatrača. U sustavu referenca za boravak u pokretu, koja je za nas da smo premjestili sa boravkom i zrak sadržanih u njoj, na brzinu je isti zvuk u svim smjerovima! Zraka, u stvari, premješta duž sobi, ali s naše točke gledišta to je firma, kao da smo svi u jednoj prostoriji u stanu.
Vanjski Un'osservatore reći da je iz njegove referentne točke (on vidi soba - s nama i za zrak - za kretanje u uniformi rectilinear gibanja) brzine zvuka nije ista u svim smjerovima. To je više u smjeru kretanja, a manje sobe u suprotnom smjeru.
Ovi zaključci su izvučeni iz klasičnih transformacije, isti kao i za vozila na autocestu. U prostoriji u pokretu "povuci", sa ako je zrak, polovicu materijala kroz koji zvukovi propagated. Iz tog razloga, na brzinu je drugačiji za dva promatrača. Kao što je Einstein napisao isti:
Najbolji način, ali ne i najjednostavnije, a ne da slušaju riječ nekoga tko je izvući prekoračenje brzine zvuka, u odnosu na okolni zrak na zvučnik. U tom slučaju, zvučni valovi su proizvoditi više neće utjecati na naše uši. S druge strane, ako mi se desiti da ne čujete riječ važno da jedan govornik imao priliku da se više nikad ne kažu, treba pomaknuti s brzinom zvuk valova doseći sonara u pokretu i da čuje, tako da tu riječ .
Ako se zvučni valovi ste ovdje zbunjujuće je ista stvar je odigrao čovjek na vlak, najpoznatiji primjer. Zamislite vlak (transparentno) kreće u desno s čovjekom u sredini od kolica.
Za čovjeka unutar vlaka, dvije brzine V V A i B su iste! Pješačka s konstantnom (što je pravo na lijevo) on će stići dva finiestrini u isto vrijeme, i kada je vlak je "firma", a kada vlak kreće na desnoj ili na pomicanje u lijevo. U referentnom sustavu na vlak u daljini koji dijeli ga s dva prozora su posve iste.
Za nas vidimo scenu iz stanice, potom u solidarnost sa zemljom, ili, još bolje, sa staze, stvari nisu uvijek, kako je opisano uz vlak. Sappaimo činjenicu da ako se vlak kreće prema desno brzinom V-vlak vukla čovjek s istim vlakom (u zraku se vukla zvučni valovi) i potom njegova "šetnja" je za nas u smjeru povećane vlak u pokretu, kao što je "porasla" na brzinu zvučne valove u prethodnom primjeru. Isto tako, kad se čovjek seli u lijevo, za isti razlog promatrati pad od "hoditi" uvijek proporziaonale brzine vlaka - u usporedbi s nama - da se "povuci" čovjeka. U dva primjera, dakle, potpuno su ekvivalentne ako ne i identični. Promjena samo "glumci", a zatim izaberite najbolje vidljivo i razumljivo (za dokaz otići do kolodvora u svoj grad i gledati na vozove koji dolaze i polaze, posebice s naglaskom na putnika koji se mogu vidjeti iznutra, nema grijeha vagon leće).
Umjesto toga pokušajte sada zamijeniti zvuk valova svjetlosti s valovima, pod pretpostavkom da su ti valovi svjetlo, slično kao i zvuk, širi nego u starosti. U to vrijeme, odmah je jasno da je eter i vukao je udaljen od tijela u pokretu (kao što je bio na zraku u našoj malo prostora u gornjem primjeru) ili prožima svaku stvar bude učinjeno na imovinu (za sada iskljuccio mogućnost trećine djelomična povuci).
Ako je bez sumnje na principu relativitet u Galileano i zamisliti da su se vukla uz eter na našu sobu, analogiju između zvuk valova i lagani valovi postaje neposredna, čime je pokazao da je izvan promatrač bi trebao izmjeriti brzina svjetlosti različit u odnosu na pravac kretanja u sobu, baš kao što se dogodilo sa svjetlom valova.
Međutim, ova hipoteza u suprotnosti svih zapažanja i eksperimente obaviti u nekoliko desetljeća, koji pokazuju da je brzina svjetlosti je uvijek ista u svim referentnim sustavima, bilo da je izvor premještanja ili ne!
On svibanj se dakle da je eter nije vukla sa boravkom u pokretu, kako bi se objasniti problem?
[... The follow-na Relativity - Part III]
