Pensieri Sottili

Preamble

The Theory of relativity av Einstein synes begrenset til et publikum av spesialister. Paradoksalt det var bedre kjent for allmennheten på tidspunktet for sin publikasjon (1905 og utover) etter dagens standarder. Det er en teori som skal undervises på skolen (som en begrenset eller Special relativity), vurderer også større visjon og forståelse som gir oss den virkeligheten som omgir oss. Jeg besluttet derfor å diskutere i detalj så veldig interessant tema, for å løse enkelte punkter er ofte misforstått og å vise at en viktig, selv i dag, som fortjener å bli gjort tilgjengelig for gaten, selv for dem og fysisk - i streng forstand - de ikke vil eller ikke føler behov for å engasjere seg.

Men de involverte aktører er mange, ikke på grunn av den forståelse av teorien selv, og for de konsekvenser det har produsert. Så jeg bestemte meg for å dele stillingen i deler, slik måte å reflektere over hvert innlegg så separat. På slutten Jeg håper å kunne gjøre det lettere og mer interessant tema, på feil måte, til elite-og / eller tabu.

I disse innlegget snakk om tid, rom, masse og lys. I praticolare Tid og Light bør interesse som en del av hverdagen.

Merk: Et annet viktig prestasjon knyttet til teorien om relativity ble arbeidet med å forene Einstein begreper, egenskaper og tolkninger i én visjon. Innsats er fortsatt forfulgt av fysikere og hadde som mål å forenkle syn og oppfatning av verden rundt oss. Einstein lyktes delvis, som vi skal se, imidlertid, var et stort skritt fremover!

Historie

The Theory of relativity Einstein ble først publisert i 1905. Det er de mest kjente (det riktige som en fysiker vil si), men det er greit å huske at Einstein var ikke å innføre konseptet relativity (se spesielt i innlegget senere hvordan og hvorfor har vi kommet til Theory of relativity). Videre teorien presentert i 1905 er oppført som Tilgangsbegrenset Theory of relativity eller Special (Jeg foreslår også treghet), er dette fordi de er i uniform rectilinear bevegelse, ikke ta hensyn til systemer og deretter akselererer eller tilfeldig bevegelse (for denne typen Moti Einstein jobbet deretter på Theory of General relativity). Oppsummert:

1. Begrenset relativity (eller egne) - 1905
2. General relativity (gravitasjonsakselerasjonen) - 1916

Einstein er kreditert med å ha forstått og oppfylt, skal en rekke funn, forutsetninger og demonstrasjoner og har gjort det klart en gang for alle misforståelser og stemmer på den tiden. Så vi kunne støtte, uten å redusere arbeidet med Einstein, at mye av den ble utført i 1905, som vi vil se.

Merk: For fullstendighet og å gi et overblikk over situasjonen, må vi anser som hittil Begrensede Theory of Releatività og General, vellykket forklare hva som skjer til macroscopic verden, inkludert galakser og universet. I kontrast til den relativt, synes det er vanskelig å subatomær nivå. I dette tilfellet kommer i Quantum mekanikk. Men den gjeldende teorien om Quantum Mechanics (alle variantene) til tross for å kunne oppnå betydelig suksess når det gjelder partikler faller drastisk bare salt skala, for eksempel på alvoret seg selv!

Konseptet relativity

Come si evince dal nome si parla di relatività in quanto ci si chiede cosa accada (o come relazionarsi) a sistemi tra loro in moto, in particolare tra due o più sistemi in moto rettilineo uniforme; che si muovono quindi su traiettorie rettilinee a velocità costante .
Allerede Galileo oppdaget at innen tak i et skip går i rolig farvann av havet, alt synes å være identisk med fastlandet. Mer presist, vi innså at et system i uniform rectilinear bevegelse er fysisk identisk med et annet system i uniform rectilinear bevegelse. Med andre ord, fysiske lover (i alle fag, inkludert kjemi for eksempel) skal være gyldig for alle systemer i uniform rectilinear bevegelse.
Dette er fordi det er et eksperiment som jeg kan gjøre, stengt i tak i et skip uten vinduer (porter), eller midt i sidereal plass inne i et romskip, å vise at de er stille eller i bevegelse. Alle fradrag er funn og eksperimenter som kan holde i isolerte, er de samme og gir samme resultat hvis jeg var i et laboratorium på jorden bedrift (da fortsatt ikke, så får vi se).

Enda mer bare vi innså at ved å ikke gi et system med referanse, et system som kan defineres i absolutte stillheten, hver og målesystem var knyttet til en annen, brukes som en referanse til den grensen i helt. Hvis bevegelsen influisse på vitenskap, på eksperimentet, det ville være død vitenskapen selv. Våre laboratorier finnes på jorden som i tillegg til at hjulet rotere rundt solen. Vårt solsystem er også i bevegelse som en del av melaktig Way, vår Galaxy, som også er på farten.
Heldigvis, eller selvfølgelig en ping pong ball transittstopp på gulvet mitt kjøkken på samme måte, og følge de samme lovene for mekanikk, at hvis plassert inne i et tak i en båt i bevegelse. Derfor sier vi at:

De fysiske lover må invariant fra et inertial system til et annet

Vi vil se bedre senere på hva dette betyr og hvilke konsekvenser inkluderer, i mellomtiden har vi klargjøre noen begreper som vi bruker ofte.

En inertial systemet er sett på som et miljø med akselererende (bortsett fra tyngdekraften), eller et miljø hvor det er helt utvisket mot en enhetlig rectilinear bevegelse hytta av et cruiseskip (på veien i rolige vann med hastigheter konstant) kan være vårt kjøkken rappresentanpo både inertial systemer!

I tillegg er tak i et skip, spisestuen med et hus, hage og jorden seg på, hvor vi bor, er alle systemer av referanse eller systemer av koordinater (SC). De representerer med andre ord vår Cartesian flyet, en skole som brukes til å tegne grafer av alle slag.

Ikke distrahere oss fra eksotiske navnene, i stedet tenke på en sak av historisk betydning: hele vår eksistens og våre erfaringer er - men i varierende grad med hverandre - alltid på noe. Ingenting er absolutt faktum. Plasseringen av en by, på høyden av en person, er lønn til en ansatt, tidspunktet for vårt besøk til legen, har en oppfatning om rapprot en godt definert system av referanse.

En inertial system (SI) er også en referanse system, et system for å koordinere, da, som har som nevnt tidligere, eiendom være utvisket fra et stille.

Som nevnt i et annet innlegg, Uniform rectilinear bevegelse er en veldig spesiell motorsykkel. Med nødvendig approximations at jorden som vi lever er et system i uniform rectilinear bevegelse.

Prinsippet om relativity ble første gang satt ut av Newton, i ett av sine corollaries til lovene i bevegelse: "The bevegelse organer innen et gitt område er den samme mellom dem, er at området er rolig og at det flytt jevnt i rett linje. " Dette betyr for eksempel at hvis et romskip trekk ved uniform hastighet, alle eksperimenter gjort i romskip og alle fenomener i verdensrommet skipet apparirranno det samme som om skipet ikke var i en moive forutsatt, selvsagt ikke se på alle "utenfor.

Fra dette følger at dersom hastigheten til et objekt eller systemet er helhetlig og straight, v = k, k, kan være større enn eller lik null null! Dette er en av magi, etter min mening om uniform rectilinear bevegelse.

Nå akseptert alt dette, som er ganske enkel, det er problemet med hvordan man kan måle arrangementer i bevegelse i et enhetlig system over et annet system i ensartet bevegelse. Da vi satt i gang et system inkluderer uniform (v = k, hvor k kan være null), selv i en rolig, for egenskapene til uniform rectilinear bevegelse over.

Dette er mer kjent enn du tror. Når vi er inne i bilen og gå ned en hovedvei ved en hastighet på 100 km / t, ofte være ledsaget av andre biler. På det aktuelle tidspunktet - gurdando ut av vinduet - den andre bilen er nøyaktig neste for oss, stopp! Hvis bilen holder oss med i samme vår hastighet 100km / t, er det en overraskende faktum. Sammen gjør vi nå et stille system. Hvis vi kunne eliminere fra luften - friksjonen i luften - vinduet av bilen simaptica kunne starte et kortspill med våre naboer reiser.
Bilene sine occupants er en del av en inertial system i fred!
Omtrent det samme på å reparere en gummi, ville vi se, men vindhastighet 100Km/he ikke tenke på alle som systemet vårt - bilen og dens occupants - og i fred. Tror at både vi og våre naboer bilistene, vi beveger oss i uniform rectilinear bevegelse.
Ecco che si parla dunque di velocità relative: relativamente agli occupanti delle automobili entrambi siamo in quiete. Med hensyn til uheldig bilist sheltering sin gummi, vi er begge i gang!
Vi kan da si at to legemer er sammen i fred når de har samme hastighet, enten det er null k - Vi har allerede sett å være det samme.

Nøyaktig hva som skjer hver dag til noen av oss. Jorden, planeten som våre vert, er ikke i ro, men går på seg selv og rundt sola (som angivelig dårlig Galileo). Glasset på bordet, så er ikke sterk i en absolutt forstand, men har samme hastighet i omgivelsene slik at det ser ut til oss, i solidaritet med miljøet selv, i fred.

Denne tilstand av fred, derfor er bare tilsynelatende og avhenger til slutt av observatører, som observerer og tiltak.

La oss gå tilbake nå på motorveien, og vi merker at bilen ved siden av oss flytte sakte. Fra vårt referansepunkt eller innsiden av bilen, beregner vi at våre naboer beveger reise ca 5 km / t.
Bilistene stoppet på veien, som har nesten ferdig skifter dekk, han insisterer på å se på ting på en annen måte. Han hevder at våre naboland har en travel hastighet 105Km/he ikke 5km / t da vi satt oss.

Hva skjer er åpenbare. Vi - i bilen - vi har ikke den oppfatningen av våre hastighet (100km / t). Deretter vurderer vi vårt system i ganske eller hastighet v = 0. Enhver hendelse i systemet vårt er målt fra denne antakelsen at - som vi skal se - det er ikke bare galt er det bare relativt. Bilen våre naboer til å reise med hensyn til oss, reiser egentlig 5km / t. Faktisk ikke å ha kunnskap om motorvei i hastigheter over 100km / t, vi antas å være helt.

Hvis noen sender deg en tekstmelding fortelle våre fart på motorveien, så ville vi kunne si at våre naboer - i forhold til - er å flytte til en hastighet på 105km / t, fordi:

W _n = V + V _v

W = hastighet av våre naboer (se fra gaten)
V _n = hastigheten på bilen (med en tekstmelding sendt)
V _v = hastighet av våre naboer utsikten fra bilen

Merk: Denne summen, som vi bruker hver dag, teniamola i bakhodet som gjenoppta senere. Det fastsetter - i praksis - regelen for å flytte fra ett system til et annet. I dette tilfellet, W er hastigheten i et referansesystem over et annet.

Det er klart at denne typen spill hvor et system som er i sving plassert (i solidaritet) i et annet system, kan fortsette på ubestemt tid, avhengig av observatører og forskjellige systemer. En UFO som var å passere nær jorden, er det også beregnet hastigheten på planeten vår. I praksis for UFO motorveien har en relativ hastighet og dermed uheldig automobilità til å takle den gummi - vi har alltid trodd på fred - er også på et øyeblikk!

Relativity og slått Galileana

Å gjøre det mer klart og tydelig konsepter beskrevet ovenfor, gjør vi en ytterligere eksempel for å forstå hvordan denne begrunnelsen er det ikke noe mystisk, og at slike opplevelser er vanlig i vårt daglige liv.
La oss se på et skip som går fra venstre til høyre, fra Dock. På dekket av dette skipet ser vi en mann som går i samme retning av bevegelse av skipet. Hva er hastigheten til den personen i forhold til oss, fortsatt på benken? Tydelig hastigheten på at personen (V) er summen av hastigheten på fartøyet (V _n) samt hastigheten på person i forhold til fartøyet (V _p):

V = V _{n +} V _p

Alt dette er veldig opplagt, så opplagt som ofte skaper forvirring. Personen på dekket av skipet selv om den slutter å vandre (V _p = 0) har ved sin vilje, med hensyn til dock og vi ser at hastigheten på skipet!

V = vn

Disse korte formler som vi så i forhold til fart, viser oss hvordan å endre hastigheten på passasjerfly av sin referanse til vårt, og omvendt. De er invariant i den forstand at hvis vi flytter i systemet med referanse til de passasjerskip skal på ham til å kreve at vi (og dock) går med hastighet (V) lik vn. Han faktisk kan påstå å være fredelige og at både dock med oss for å flytte over til høyre.

Avslutningsvis

Hvordan kan vi forene de to visjoner skissert ovenfor? Hvordan er det mulig at de på plattformen har en oppfatning, og som er på båten har en annen, men simmestrica, persepsjon? Hvem er rett mellom de to? De kan begge ha rett?
Senere har fortsatt denne pseudoefedrin paradoks, og det er praktisk å prøve å løse problemet umiddelbart. Først av alt, det er nettopp dette som var i deres syn på begynnelsen av 1900 og utover.
Å gi et klarere og enklere enn det som til slutt skjer, forestille to personer i gjennomsnitt 100 meter langt fra hverandre. For et klart perspektiv, både støtte (med rette) at 'andre er lavere, fordi de mest fjerntliggende.
Eller støttes utseendet på kanten av et bord, sammen med en venn som ligger på motsatt side. Begge har følelsen av at sidene av bordet sammen (i praksis det ikke ser paralleller) og lengden på tabellen på motsatt side fra synspunkt er annerledes (mindre i dette tilfellet) enn omfanget av hånden din, som vist i figuren nedenfor.

Situasjonen (perspektiv) er symmetrisk. Både A og B sanse, se og måle nøyaktig de samme tingene! Selv om en av dem kan tro annerledes! Fantastico!

I nær innlegg

I Del II vil vi se hvordan denne forståelsen er akseptable for vårt daglige verden. Spesielt vil vi se hvorfor Einstein innførte restriksjoner relativity, som vil analysere hva - på den tid - ikke gikk bra, og som vi prøvde å ta opp mange spørsmål knyttet til den verden som omgir oss.

Bibliografia

Albert Einstein, relativitet: Eksponering populært, Bollati Boringhieri

Albert Einstein og Leopold Infeld, Utviklingen av fysikk, Bollati Boringhieri

Albert Einstein, tanker av vanskelige år, Bollati Boringhieri

Richard P. Feynman, Feynman Den fysiske Vol.1 - mekanikk, stråling, varme, Zanichelli

Denne artikkelen ble publisert tirsdag, 27. februar 2007 kl 00:36 og klassifisert i fysikk, relativitet, Space, Time. Du kan følge kommentarer til denne artikkelen gjennom RSS 2.0. Du kan sende inn en kommentar, eller lage en styrekule fra din side .