Pensieri Sottili

Om inzicht te krijgen in de essentie in het Klein Relativiteit we een van de meest fascinerende elementen van de natuur: het licht.

Waarom verplaatsen van auto's in de race "voor" op een snelweg in het licht?

Omdat het licht, vooral zichtbaar zijn, heeft een belangrijke rol gespeeld in de "ontdekking" van Restricted Relativiteit en heeft ook geleid de fysica van late XIX op de rand van een diepe crisis.

Wij moeten niet per se geïnteresseerd in het licht, als zichtbaar licht, maar van de buitengewone verschijnsel dat het elektromagnetische veld.

Wat is, om te beginnen met het woord kamp?

De Field

Il concetto di Campo è stato fondamentale per la spiegazione e la comprensione di numerosi fenomeni. De invoering ervan is de intuïtie van de grote natuurkundige Michael Faraday. Om te proberen om een gebied als voorbeeld nemen we onze planeet Aarde. Wanneer we spreken van zwaartekrachtconstante gebied, bijvoorbeeld: de regio rond onze planeet, dat heeft de eigenschappen van een massa naar het midden van de Aarde. Het kamp, dus ook in een vacuüm en is het resultaat van de aanwezigheid van iets.

Een magneet, net als een gewone magneet, bijvoorbeeld, genereert wat is bedoeld als magnetische veld rond de regio van de ruimte om hem heen.

Een elektrische lading ontstaat een punt, rond de streek van de ruimte rond, wat wordt aangeduid als Camp Electric.

Wat is dan een elektromagnetisch veld?

Het heet het elektromagnetische veld (of elektromagnetische straling), de combinatie van een elektrisch veld en magnetisch veld. Wat we weten te ontdekken, onder andere, is dat een magnetisch veld is nauw gekoppeld aan een elektrisch veld, en vice versa. In de bijzondere omstandigheden van elk produceert de andere. Twee kanten van dezelfde medaille woorden. De verrassing, vervolgens kwam toen werd ontdekt dat de variatie van een elektrisch veld met een magnetische veld (elektromagnetische veld) geproduceerde golven, als bij toeval, waren op reis in een vacuüm op de snelheid van het licht c (299.792.458 m / s).
In de praktijk bleek dat het zichtbare licht slechts een - met name - elektromagnetische golf. Het fascinerende is dat de radio golven, bijvoorbeeld, zijn ook elektromagnetische golven. We zien niet de ether alleen omdat ze een frequentie (of golflengte) afwijkt van het zichtbare licht en dus niet door onze visuele zintuigen, de ogen, maar in wezen de ether (die heeft een golflengte tussen 1 meter en 1 km) en het licht van een kaars is precies hetzelfde!

De warmte gemaakt van een warm lichaam, bijvoorbeeld, is ook een elektromagnetische golf: het infrarood. We kunnen niet zien met blote ogen (onze ogen waarnemen met golflengten tussen 400 nano-meter en 700 nano-meter, zijn er hulpmiddelen, medische en militaire die kunnen "zien" de infrarood), maar we waarnemen als "het gevoel van de hitte." (meer ...)

Preambule

De Relativiteitstheorie van Einstein lijkt beperkt tot een publiek van specialisten. Paradoxaal genoeg, het was beter bekend bij het grote publiek op het tijdstip van de publicatie (1905 en verder) door de hedendaagse normen. Het is een theorie dat moet worden geleerd van de school (zoals een beperkt of Speciale Relativiteit), mede gezien de grotere visie en inzicht, dat geeft ons de realiteit die ons omringt. Ik besloot dus om te bespreken in detail als zeer interessant onderwerp, vast te stellen bepaalde punten worden vaak verkeerd begrepen en om te laten zien dat een belangrijke, zelfs vandaag, dat verdient te worden toegankelijk gemaakt voor de straat, zelfs voor hen en fysieke - in de strikte zin van het woord - zij niet willen of niet de behoefte voelen om mee te doen.

Maar de betrokken actoren zijn vele, niet omdat het begrip van de theorie zelf, en voor de gevolgen die het heeft geproduceerd. Dus besloot ik de post op te splitsen in onderdelen, waardoor manier te denken over elk bericht zo apart. Aan het einde Ik hoop te kunnen maken het gemakkelijker en een interessant onderwerp, onjuist te elite en / of taboe.

In deze post spreken van tijd, ruimte, massa en licht. In praticolare Tijd en licht belang als onderdeel van het dagelijks leven.

Opmerking: Een andere belangrijke prestatie in verband met de relativiteitstheorie is de inspanning om unificeren Einstein begrippen, eigenschappen en interpretaties in een visie. Inspanning is nog nagestreefd door fysici en gericht op een vereenvoudiging van de visie en perceptie van de wereld om ons heen. Einstein in geslaagd, zoals we zullen zien, was echter een grote stap voorwaarts!

Geschiedenis

De Relativiteitstheorie van Einstein voor het eerst werd gepubliceerd in 1905. Het is de meest bekende (het juist als een natuurkundige zou zeggen), maar het is goed om te beseffen dat Einstein was niet de invoering van het concept van de relativiteitstheorie (zie met name in post later hoe en waarom hebben we ons aan het Relativiteitstheorie). Bovendien is de theorie die in 1905 wordt vermeld als Restricted Relativiteitstheorie of bijzondere (Ik stel ook voor traagheid), dit is omdat hun systemen in uniform rechtlijnige beweging, geen rekening wordt gehouden met systemen en dan versnellen of willekeurige beweging (voor dit type Moti Einstein werkte vervolgens op de theorie van Algemene Relativiteit). Samengevat:

1. Beperkte relativiteitstheorie (of bijzondere) - 1905
2. Algemene relativiteit (gravitatie) - 1916

Einstein wordt gecrediteerd met onder begrepen en voldaan, correct, een hele reeks ontdekkingen, veronderstellingen en demonstraties en duidelijk hebben gemaakt, voor eens en voor altijd de misverstanden en tegenstrijdigheden op het moment. Dan kunnen we ondersteunen, zonder vermindering van het werk van Einstein, dat veel van het werk was gedaan in 1905, zoals we zullen zien.

Opmerking: Voor de volledigheid en om een overzicht te geven van de situatie, moeten we dat tot op heden het Klein Theorie van Releatività en generaal, met succes verklaren wat er gebeurt aan de macroscopische wereld, met inbegrip van sterrenstelsels en universum. In tegenstelling tot de relatieve, vinden het moeilijk om subatomaire niveau. In dit geval komt in de Quantum Mechanica. Echter, de huidige theorie van de kwantummechanica (met al zijn varianten) ondanks het feit dat zij in staat om grote succes als het gaat om deeltjes, valt dramatisch gewoon zout schaal, bijvoorbeeld op de ernst zelf!

Het concept van Relativiteit

Zoals de naam spreekt van relativiteit als we ons afvragen wat er gebeurt met (of hebben) om de systemen met elkaar in beweging, met name tussen twee of meer systemen in uniform rechtlijnige beweging, die dan bewegen op rechte trajecten bij constante snelheid . (more ...)

Waarom astronuauti van de NASA Shuttle vlotter in de afwezigheid van zwaartekracht?
De aantrekkingskracht van de aarde verdwijnt misschien wel de sfeer aan de randen? Natuurlijk niet. Sterker nog, de zwaartekracht is wellicht een van de zwakste, maar met betrekking tot de lange afstanden. De zwaartekracht die wordt gevormd door de aarde is altijd in het universum, afname - met het kwadraat van de afstand - maar nooit verdwijnt!
De binnenkant van de Shuttle astronuati Nasa zijn in feite bijna nul zwaartekracht of microzwaartekracht. Wat gebeurt er in werkelijkheid is zeer interessant en het gaat om de ronde vorm van de Aarde en de uitzonderlijke aard van gravitatie.

Allereerst denken over iets, en als we een rots rechtdoor van ons dit vroeg of laat - naar een klassieke parabolische baan, dit zal vallen op het aardoppervlak, die worden aangetrokken door de zwaartekracht. Sneller opstarten van de steen, hoe groter de afstand het percorrerrà onverbiddelijk alvorens op de grond.

Een object daalde in de buurt van het oppervlak van de aarde valt 9,8 meter in de eerste seconde. / s ² Dit wordt aangeduid als de versnelling van de zwaartekracht rond het aardoppervlak, waar we wonen, aangeduid met g = 9,8 m / s ²

Onze steen en vervolgens gelanceerd horizontaal val van 10 meter na een tweede horizontaal langs een afstand evenredig aan de snelheid: hoe hoger de snelheid hoe groter de horizontale afstand afgelegd. Maar wat zou er gebeuren als het ware om de steen steeds sneller? De Aarde, zoals reeds vermeld, is rond de bocht. Als wij onze rots snel genoeg, wanneer val van 10 meter kan komen bij het vinden van de zelfde hoogte van de grond waar het was. Mogelijk?

alla Terra! Maar het valt nog steeds onder de aarde is gebogen, zodat de steen valt rond de aarde!

Omdat het interessante is dat op afstand (zoals snelheid, ...) moet de steen in een tweede, zodat de Aarde is 10 meter onder de horizon?

. De Aarde is een straal van het centrum van de Aarde bij de evenaar, is ongeveer 6378.135 kilometer (ongeveer 4000 kilometer op 1 mijl = 1609.344 m), laten we zeggen - voor het gemak R = 6400 Km.
. Een orgaan valt - na een tweede - 9.8 meter, ook hier voor het gemak zeggen we S = 10 meter.

De figuur toont de Aarde straal R. Tot aanpassing van de omtrek van de aarde samen met de circoferenza willen we naar onze rots. Maar je kunt een grotere afbeelding cirkel van dezelfde center, die gelijk is aan het einde van ragiornamento denk all'orbita van de Shuttle of een satelliet, een omtrek van meer dan Aarde.

Op punt A is onze rots. ) è la traiettoria che seguirebbe il nostro sasso in assenza di gravitazione. De raaklijn AB (Route X) is het pad dat zou volgen onze rots in de afwezigheid van zwaartekracht. E . Als we het aan de rots gaan vallen van S meter in een seconde, in de praktijk de neiging te gaan naar de letter E. . Wat we willen is dat de tweede steen reist een afstand zou brengen (terug) in C en niet E.

. Dus onze vraag is het traject X (AB).

De geometrie kan lenen theorema dat zegt dat onze gemiddelde raaklijn X is evenredig tussen de twee zijden van de diameter gesneden uit een string van gelijke lengte, namelijk:

(Zie ABC rechthoeken of driehoeken AEC en CED)
S overwegen het kleine gedeelte van de aarde straal, dan hebben we:

11 chilometri (se usiamo i valori corretti 8 Km è più realistico). Het uitvoeren van de berekeningen hebben we dat X is ongeveer 11 kilometer (als we gebruik maken van de juiste waarden 8 km is realistischer). Op deze manier zien we dat, indien de rots rijdt met een snelheid van ongeveer 11 km / s, zal verder dalen naar de aarde op dezelfde snelheid van 10 meter (9,8 m) om de tweede plaats, maar niet steeds brengen naar de Aarde conitnua weg onder hem, buigen.

Hieruit volgt dus dat onze astronauten van de shuttle niet in het ontbreken van de zwaartekracht, maar in vrije val. De afwezigheid van zwaartekracht is maar schijn, want het spreekt van microzwaartekracht.

De ernst heeft een bijzonder karakter hebben, kunnen we noemen het een werkelijk democratische kracht. Het geeft het lichaam dezelfde versnelling van de zwaartekracht g quell'accelerazione gebruikt hierboven. Body mass verschillend zijn, echter versneld - vallen - op dezelfde manier, herinner alle bekende (maar misschien nooit uitgevoerd) experiment Galileo Galileo uit de toren van Pisa. Experiment gespeeld tijdens een NASA-missie naar de maan, als ik mij niet vergis, wanneer er geen lucht op het maanoppervlak, un'astronauta daalde hij een veertje en een hamer, beide hebben aangeraakt de maanmobiel bodem in hetzelfde moment.

Dit fantastische functie van de zwaarte is gevonden tijdens een vrije val. Astronauten, de voorwerpen om hen heen, de inwendige organen zijn allemaal versnelde op dezelfde manier. Om deze reden, in hun referentiekader, lijkt alles rustig in vergelijking met een ander zonder zwaartekracht lijkt te handelen (maar we weten dat dit niet het geval is).

Deze functie van de zwaarte en de vrije val was prachtig opgevangen door Einstein toen hij zag zich geconfronteerd met het probleem van de zwaartekracht (Algemene Relativiteit), stijgende zij aan het principe van gelijkwaardigheid.

Maar dit is nog een - uitzonderlijk - verhaal ...

Attracties

Voorbeeld van een interactieve 'ESA: klik hier