Pensieri Sottili

Å forstå sin essens i Begrenset relativity vi presentere en av de mest fascinerende elementer av natur: lyset.

Hvorfor flytte fra bilene i rase "for" på en hovedvei i lys?

Fordi lyset, særlig synlige, har spilt en viktig rolle i "oppdagelsen" av Tilgangsbegrenset relativitet og har også ledet fysikk for sent XIX i ferd med en dyp krise.

Sikkert vi bør ikke nødvendigvis interessert i lyset, som synlig lys, men av den ekstraordinære fenomen som er kalt elektromagnetiske felt.

Hva er å begynne med ordet leiren?

Field

Konseptet feltet var avgjørende for forklaring og forståelse av mange fenomener. Introduksjonen er å være den intuisjon av den store fysikeren Michael Faraday. Å prøve å vise et felt som eksempel tar vi vår planet jorden. Når vi snakker om gravitasjonsakselerasjonen feltet, for eksempel betyr regionen rundt kloden vår, som har egenskaper akselererende massene mot midten av jorden. Leiren derfor også finnes i et vakuum, og er resultatet av tilstedeværelsen av noe.

En magnet som en enkel magnet for eksempel genererer hva kalles magnetfelt rundt regionen plass rundt seg.

En elektrisk lade oppretter et punkt, rundt regionen plass som omgir den, hva kalles Camp Electric.

Hva er så et elektromagnetisk felt?

Den kalles elektromagnetiske felt (eller elektromagnetisk stråling) kombinasjonen av et elektrisk felt og magnetiske felt. Hva vi klart å finne, blant annet, er at et magnetisk felt er nært knyttet til et elektrisk felt, og omvendt. I spesielle tilfeller av hver produserer den andre. To sider av samme sak ord. Den overraskelse da kom da det ble oppdaget at variant av et elektrisk felt med et magnetisk felt (elektromagnetiske felt) produsert bølger, som ved en tilfeldighet, var på reise i et vakuum med lysets hastighet c (299.792.458 m / s).
I praksis viste at det synlige lyset var bare en - særlig - elektromagnetiske bølger. Den fascinerende ting er at radiobølger, for eksempel, er også elektromagnetiske bølger. Vi vil ikke se airwaves bare fordi de har en frekvens (eller bølgelengde) forskjellig fra synlig lys og dermed ikke oppfattes av våre visuelle sanser, øynene, men i hovedsak den airwaves (som har en bølgelengde mellom 1 meter og 1 km) og lys av en stearinlys er nøyaktig det samme!

Varmen gjøres fra en varm kropp, for eksempel, er også en elektromagnetisk bølge: infrarød. Vi kan ikke se med blotte øye (våre øyne oppfatter bølgelengder mellom 400 nano-meter og 700 nano-meter, det er verktøy, medisinsk og militære som kan "se" infrarød), men vi oppfatter som "følelse varmen." (mer ...)

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

Som navnet sier av relativity som vi lurer på hva som skjer med (eller forholde) til systemer med hverandre i bevegelse, spesielt blant to eller flere systemer i uniform rectilinear bevegelse, som så vil gå videre rett trajectories på konstant hastighet . (mer ...)

Hvorfor astronuauti av NASA Shuttle flyter i fravær av tyngdekraft?
Jordens gravitasjons attraksjon forsvinner kanskje atmosfæren på kantene? Selvfølgelig ikke. Faktisk er det gravitasjon er kanskje en av de svakeste, men med hensyn til lange avstander. Alvoret produsert av jorden er alltid i universet, minker - med kvadratet av avstanden - men aldri forsvinner!
Innsiden av Pendelbuss astronuati NASA er faktisk nesten null gravitasjon eller microgravity. Hva skjer i virkeligheten er veldig interessant og involverer sfærisk form av jorden og ekstraordinære natur gravitasjon.

Først av alt, tenker på noe, og hvis vi lansere en stein rett foran oss dette før eller senere - går til en klassisk parabolic banen, dette vil falle på jordoverflaten, tiltrukket av gravitasjon. Raskere starte stein, jo større avstand det percorrerrà ubønnhørlig før falt til bakken.

Et objekt falt nær overflaten av jorden faller 9,8 meter i første sekund. / s ² Dette kalles akselerasjon av alvoret rundt jordens overflate, hvor vi bor, angitt med g = 9.8 m / s ²

Vår stein, og deretter lansert horisontalt fall på 10 meter etter en andre horisontalt langs en avstand proporsjonal sin hastighet: Jo høyere hastighet jo større horisontal avstand reist. Men hva ville skje hvis det var å starte stein stadig raskere? Jorden, som allerede nevnt, er rundt svingen. Hvis vi driver vår rock raskt nok, når fall på 10 meter, kan komme til å finne den samme høyde fra bakken, der den var før. Mulig?

alla Terra! Men det fremdeles går under jorden er buet, slik at steinen faller rundt jorden!

Fordi det interessante er at avstand (for eksempel hastighet ...) bør ta steinen til andre slik at jorden er 10 meter under horisonten?

. Jordens radius fra midten av jorden til ekvator, er ca 6378.135 kilometer (ca 4000 miles to 1 mile = 1609.344 m), si - for convenience R = 6400 Km.
. En kropp faller - etter et sekund - 9.8 meter, også her for convenience vi sier S = 10 meter.

Figuren viser jordens radius R. Til tilnærmet omkretsen av jorden faller sammen med circoferenza vi vil gå med våre rock. Men du kan bildet en større krets av samme senter, som er identisk med slutten av ragiornamento tror all'orbita av Pendelbuss eller satellitt, representerer en omkrets større enn jordens.

I punkt A er vår rock. ) è la traiettoria che seguirebbe il nostro sasso in assenza di gravitazione. Den tangent AB (Rute X) er banen som ville følge våre rock i fravær av tyngdekraft. E . Hvis vi forlot det å gå fjellet høsten S meter på ett sekund, i praksis, har en tendens til å gå mot det punktet E. . Hva vi ønsker er at den andre steinen reiser en avstand ville bringe (tilbake) i C og ikke E.

. Så spørsmålet er strekningen X (AB).

Geometrien kan låne en teoremet som sier at en gjennomsnittlig tangent X er proporsjonal mellom de to sider av diameter klippe fra en streng med lik lengde, nemlig:

(Se ABC rektangler og trekanter AE C og CED)
S vurdere liten andel av jordens radius, så har vi:

11 chilometri (se usiamo i valori corretti 8 Km è più realistico). Utføre beregninger har vi at X er om lag 11 kilometer (hvis vi bruker de riktige verdiene 8 km er mer realistisk). På denne måten ser vi at hvis rock går i en fart på ca 11 km / s, vil den fortsette å falle mot jorden i samme hastighet på 10 meter (9,8 m) hver andre, men ikke alltid få det til jorden conitnua vekk under ham, bøyd.

Det følger derfor at astronautene av Pendelbuss ikke i fravær av tyngdekraft men i fritt fall. Fravær av tyngdekraft er bare tilsynelatende, for det snakker om microgravity.

Av alvorlighetsgraden har en spesiell karakter, kan vi kalle det en virkelig demokratisk makt. Det gir kroppen samme akselerasjon av gravitasjon g quell'accelerazione brukt ovenfor. Body mass er forskjellige, men akselererte - høst - på samme måte, må du huske alle kjente (men kanskje aldri kjøres) eksperimentet Galileo Galileo fra Tower of Pisa. Eksperimenter spilt under en NASA oppdrag til månen, hvis jeg ikke feil, der det ikke er luft på måne-overflaten, un'astronauta han droppet en fjær og en hammer, som begge har rørt den Lunar jord i samme øyeblikk.

Dette fantastisk funksjon av tyngdekraften er funnet under et fritt fall. Astronauter, objektene rundt dem, deres indre organer er alle akselererte på samme måte. Av denne grunn, i sin referanse system, alt virker rolig i forhold til en annen uten gravitasjons kraft ser ut til å fungere (men vi vet at dette ikke er tilfelle).

Denne funksjonen av gravitasjon og fritt fall var vakkert tatt av Einstein når han møtte problemet med gravitasjon (General relativity), elevating det til prinsippet om likeverdig.

Men dette er en annen - ekstraordinære - story ...

Attraksjoner

Eksempel på interaktive 'ESA: klikk her