Pensieri Sottili

Para compreender a sua essência na Relatividade Restrita que introduzir um dos mais fascinantes elementos da natureza: a luz.

Por que se deslocam de carro na corrida "para" em uma rodovia na luz?

Porque a luz, particularmente visível, tem desempenhado um importante papel na "descoberta" da Relatividade Restrita e levou também a física do XIX tarde à beira de uma crise profunda.

Certamente não devemos necessariamente interessados na luz, como a luz visível, mas do extraordinário fenômeno que é chamado de campo eletromagnético.

Qual é, para começar com a palavra acampamento?

O Campo

O conceito de campo foi fundamental para a explicação ea compreensão de muitos fenômenos. A sua introdução é a intuição do grande físico Michael Faraday. Para tentar entender um campo como um exemplo que tomamos nosso planeta Terra. Quando falamos de campo gravitacional, por exemplo, significa a região que circunda o nosso planeta que tem as propriedades de acelerar massas no sentido do centro da Terra. O acampamento, por isso, também existe em um vácuo e é o resultado da presença de algo.

Um ímã, como uma simples ímã, por exemplo, gera o que é designado como campo magnético ao redor da região do espaço em torno dele.

Uma carga elétrica cria um ponto, em torno da região do espaço que a rodeia, o que é referido como Camp Electric.

Qual é, então, um campo eletromagnético?

Ele é chamado de campo eletromagnético (ou radiação electromagnética), a combinação de um campo elétrico e campo magnético. O que nós conseguimos descobrir, entre outras coisas, é que um campo magnético, está estreitamente vinculada a um campo elétrico e vice-versa. Nas circunstâncias particulares de cada um produz o outro. Dois lados da mesma moeda palavras. A surpresa, então, veio quando descobriu-se que a variação de um campo elétrico com um campo magnético (campo eletromagnético) produziu ondas, como se por acaso, estavam viajando em um vácuo à velocidade da luz c (299.792.458 m / s).
Na prática provou que a luz visível era apenas um - em especial - onda eletromagnética. O fascinante é que as ondas de rádio, por exemplo, também são ondas eletromagnéticas. Não vemos as ondas só porque têm uma frequência (ou onda) diferente da luz visível e, portanto, não percebida pelos nossos sentidos visual, com os olhos, mas, em essência, as ondas hertzianas (que tem um comprimento de onda entre 1 metros e 1 km) e à luz de uma vela é exactamente a mesma coisa!

O calor fez a partir de um corpo quente, por exemplo, também é uma onda eletromagnética: o infravermelho. Nós não podemos ver com olhos nus (nossos olhos percebem nano-onda entre 400 metros e 700 metros de nanométrica, existem ferramentas, médicos e militares que podem "ver" o infravermelho), mas nós percebemos como "sentir o calor." (mais ...)

Preâmbulo

A Teoria da Relatividade de Einstein parece ser limitada a uma platéia de especialistas. Paradoxalmente, foi a mais conhecida do público em geral no momento da sua publicação (1905 e além) por padrões de hoje. É uma teoria que deve ser ensinado na escola (como um Relatividade Restrita ou Especial), atendendo também a uma maior visão e compreensão que nos dá a realidade que nos rodeia. Resolvi, portanto, para discutir em detalhe como tema muito interessante, para corrigir alguns pontos são muitas vezes incompreendidos e para mostrar que representa um importante, ainda hoje, que merece ser tornada acessível para a rua, mesmo que lhes e físicas - no sentido estrito do termo - que não querem ou não se sentem a necessidade de se envolver.

Mas os atores envolvidos são muitos, não por causa do entendimento da teoria em si, e para as consequências que tem produzido. Então eu decidi dividir o post em partes, dando forma a refletir sobre cada posto de forma separada. No final espero ser capaz de a tornar mais fácil e mais interessante um tópico, incorretamente, a elite e / ou tabu.

Nestes post falar do tempo, do espaço, Massa e Light. Em praticolare Tempo e Light deve interesse como parte do quotidiano.

Nota: Outra conquista importante relacionado com a teoria da relatividade foi o esforço para unificar Einstein conceitos, propriedades e interpretações de uma única visão. Esforço ainda é perseguido por físicos e destinadas a simplificar a visão e percepção do mundo que nos rodeia. Einstein conseguiu, em parte, como veremos, no entanto, foi um grande passo em frente!

História

A Teoria da Relatividade Einstein foi publicada pela primeira vez em 1905. É o mais famoso (o correto como um diria um físico), mas é bom lembrar que não foi Einstein a introduzir o conceito da relatividade (cf., em particular no posto depois como e porque é que chegamos à Teoria da Relatividade). Além disso, a teoria apresentada em 1905 é listado como a Teoria da Relatividade Restrita ou Especial (eu também sugerem inércia), esta é por causa de seus sistemas em movimento retilíneo uniforme, não leva em conta sistemas e, em seguida, acelerando ou arbitrárias movimento (para este tipo de Moti Einstein trabalhou, em seguida, a Teoria da Relatividade Geral). Em resumo:

1. Restrita relatividade (ou especial) - 1905
2. Relatividade geral (gravitacional) - 1916

Einstein é creditado com ter entendido e preenchidas, corretamente, uma série de descobertas, hipóteses e demonstrações e deixaram claro de uma vez por todos os equívocos e contradições presentes no momento. Então nós poderíamos apoiar, sem diminuir o trabalho de Einstein, que muito do trabalho havia sido feito em 1905, como veremos.

Observação: Para completo e dar uma visão geral da situação, temos de considerar que a data da Teoria Restrita da Releatività e gerais, com sucesso explicar o que está acontecendo com o mundo macroscópico, incluindo galáxias e universo. Em contrapartida, o parente, que seja difícil para nível subatômico. Neste caso surge na Mecânica Quântica. No entanto, a actual teoria da Mecânica Quântica (com todas as suas variantes) apesar de ser capaz de alcançar sucesso considerável quando se trata de partículas, cai drasticamente apenas sal escala, por exemplo, sobre a gravidade em si!

O conceito da Relatividade

Como o nome fala da relatividade como nós perguntamos o que acontece com (ou relacionadas) para sistemas de uns com os outros em andamento, especialmente entre dois ou mais sistemas em movimento retilíneo uniforme, que irá, depois, passar em trajetórias retas, a velocidade constante, . (mais ...)

A partir do post sobre "Microgravidade" Tenho algumas considerações interessantes. Vimos como é que pode permanecer em órbita em torno de um planeta, explorando as características do campo gravitacional e as extraordinárias propriedades do círculo (no caso da esfera da Terra).
A imagem resultante, para uma análise cuidadosa, pode-se imaginar que, se realmente intrigante a ser colocado em órbita em torno de um grande objeto maciço. Se estivéssemos em uma caixa fechada, sem janelas, em órbita em torno de um planeta, o sentimento que sinto seria de não gravidade. , comunque sia penseremmo di non trovarci affatto nelle vicinanze di un campo gravitazionale. Podemos também precisam de ser a favor da paz, ou, no limite, em movimento retilíneo uniforme, no entanto, foi pensado para não encontrar qualquer forma, nas imediações de um campo gravitacional. Na prática, as duas imagens abaixo são, para nós na borda da caixa, exatamente o mesmo (olhar perfeitamente circular e orbita o planeta Terra perfeitamente esférica!):

Fig.1 - Perdidos no espaço sideral, longe - disse - de que os planetas e estrelas

Ou

Fig.2 - em órbita ao redor da Terra

Figura 2 é o mais intrigante. Se analisarmos cuidadosamente, descobrimos as características únicas do círculo (ou esfera). Quando estamos em movimento em torno de um objeto massivo, como os grandes, a nossa percepção é tranquilo. Não se vê lá fora dall'abitacolo poderoso perceber que estamos movendo ao longo da rodada órbita circular.

Imagine se você preferir de estar em órbita em torno de uma bola totalmente branca e lisa, para que eles não têm referência para que qualquer movimento nosso show!

dal centro della Terra. A característica deste movimento é a de ser idêntica para os edifícios a manter uma certa distância do centro da Terra. A caixa é colocada em um círculo (ou esfera) maior da Terra. Se esquecer por um instante que estamos a caminhar ao redor da Terra, a imagem de que forma é simplesmente uma caixa pára em uma certa distância da Terra! As propriedades do círculo (ou esfera) são tais que nós podemos dizer que qualquer posição da caixa é equivalente ao outro, o importante é manter a mesma distância do centro da Terra. Então:

Fig.3 - De qualquer ângulo que olhar para a situação não muda

A Figura 3 mostra como cada ponto sobre o círculo dell'Orbo viajou da nossa casa é equivalente para qualquer outro ponto, o mesmo é verdade para os pontos sobre a superfície.

Além disso, se considerarmos que estamos em movimento, como mostrado na figura 4,

o problema torna-se interessante. Em nosso movimento circular sobre o caminho ou mais cedo ou mais tarde (dependendo do tamanho do círculo ea nossa velocidade) vai voltar para uma praça, que é para nós, apesar da calmaria ou movimento retilíneo uniforme é indefinida, em termos de rotação teve um Em qualquer ponto neste caminho será longo e mais uma vez em cada turno.

. Eu marcou o ponto B para fazer a melhor idéia do que acontece se mudar o ponto de vista. Temos dito que, ao longo da órbita do nosso círculo, na ausência de pontos de referência, podemos reclamar de estar em movimento retilíneo uniforme. Isto significa, sdrotolando (quebrar o círculo no ponto A) nosso círculo, que a partir de nosso ponto de vista, a situação é a seguinte:

coincidono! O interessante é que A e A 'match! e vice versa. Isso é quando estamos ao mesmo tempo em que estamos de A para A 'e vice-versa. e abbiamo già detto che non gode di nessuna caratteristica particolare rispetto ad un qualsiasi altro punto. A secção A é um ponto qualquer do círculo e já disse que não tem nenhuma característica especial, em comparação com qualquer outro ponto. Daqui resulta que podemos romper o círculo em qualquer ponto.

Tudo isto mostra como a mudança de pontos de vista que é coomune, como um movimento rotativo, pode mostrar compartimentos curiosos se visto a partir de uma perspectiva diferente (lembre-se do jogo de PacMan, em que ele saiu em um lado da tela para retornar a partir do lado oposto) .

o multiversi . Além disso, podemos perguntar, se determinadas características das partículas elementares, tais como sintomas e não a recorrer instantâneos transmissão mais rápida de luz, pode ser explicado por diferentes sistemas de referência, sem recorrer a teorias de muitos mundos ou multiversi.

. Sem entrar em detalhes aqui, algumas experiências (falar de mecânica quântica claro) mostraram as ligações entre os dois paricelle distantes, como no caso de A e A '. Conexões para espelho comportamento ou de alguma forma relacionados.

per le particelle? Pode ser que aquilo que em nossa opinião, ver como o plano é para mover as partículas?

Porque astronuauti da NASA Shuttle flutuar na ausência de gravidade?
A atração gravitacional da Terra, talvez a atmosfera desaparece nas bordas? Claro que não. Na verdade, a gravitação é talvez um dos mais fracos, mas com relação a longas distâncias. A gravidade produzida pela Terra é sempre no universo, diminui - com o quadrado da distância - mas nunca desaparece!
O interior da Nasa Shuttle astronuati são, na verdade, quase zero gravidade ou microgravidade. O que acontece, na realidade, é muito interessante e envolve a forma esférica da Terra e do carácter extraordinário da gravitação.

Primeiro de tudo, pensar em alguma coisa, e se lançar uma pedra em frente de nós, isso, mais cedo ou mais tarde - vai para um clássico trajetória parabólica, isso vai cair sobre a superfície da terra, atraído pela gravidade. Faster lançar a pedra, maior a distância que percorrerrà inexoravelmente antes de cair ao chão.

Um objeto caiu perto da superfície da terra cai 9,8 metros no primeiro segundo. / s ² Este é referido como aceleração da gravidade ao redor da superfície da Terra, onde vivemos, indicado com g = 9,8 m / s ²

Nossa pedra, e então lançado horizontalmente queda de 10 metros depois de um segundo na horizontal ao longo de uma distância proporcional a sua velocidade: quanto maior a velocidade maior a distância horizontal percorrida. No entanto, o que aconteceria se fosse para lançar a pedra cada vez mais depressa? O Terra, como já mencionado, é a curva. Se corrermos a nossa rocha suficientemente rápido, quando caem de 10 metros, podem vir a encontrar na mesma altura do chão onde estava antes. Possível?

alla Terra! Mas ainda está abaixo da terra é curvo, de modo que a pedra cai ao redor da Terra!

Porque a coisa interessante é que a distância (tais como a velocidade ...) devem tomar a pedra em um segundo para que a Terra é de 10 metros abaixo do horizonte?

. O raio da Terra a partir do centro da Terra ao equador, é de cerca de 6378.135 km (cerca de 4000 milhas a 1 milha = 1609.344 m), disse - por motivos de conveniência R = 6.400 km.
. Um corpo cai - após um segundo - 9,8 metros, também aqui por conveniência dizemos S = 10 metros.

A figura mostra a Terra de raio R. Para aproximar circunferência da Terra coincide com o circoferenza queremos ir para a nossa rocha. Mas você pode ampliar uma imagem círculo do mesmo centro, que é igual ao final de ragiornamento pensar all'orbita da Shuttle ou um satélite, representa uma circunferência maior do que a da Terra.

No ponto A é a nossa rocha. ) è la traiettoria che seguirebbe il nostro sasso in assenza di gravitazione. A tangente AB (Rota X) é o caminho que ia seguir nossas rochas, na ausência de gravidade. E . Se deixamos de ir a rocha queda do S metros em um segundo, na prática, tendem a ir para o ponto E. . O que nós queremos é que a segunda pedra viajando uma distância traria (costas) em C e não E.

. Então a nossa questão é a extensão X (AB).

A geometria pode pegar um teorema que diz que a nossa média tangente X é proporcional entre os dois lados do diâmetro cortados de uma seqüência de igual duração, a saber:

(Veja ou triângulos retângulos ABC e AEC CED)
S considerar a pequena proporção do raio da Terra, então temos:

11 chilometri (se usiamo i valori corretti 8 Km è più realistico). Realizando os cálculos, temos que X é cerca de 11 km (se usar os valores corretos 8 km é mais realista). Desta forma, vemos que, se o rock está se movendo a uma velocidade de cerca de 11 km / s, que vai continuar a descer em direção à Terra na mesma velocidade de 10 metros (9,8 metros) em cada segundo, mas não sempre trazê-lo para a Terra conitnua afastado sob ele, vincos.

Resulta, portanto, que os nossos astronautas da Shuttle não estão na falta de gravidade, mas em queda livre. A ausência de gravidade é apenas aparente, pois fala de microgravidade.

A gravidade tem um caráter especial, poderíamos chamá-lo uma força verdadeiramente democrático. Dá ao corpo a mesma aceleração da gravidade g quell'accelerazione utilizada anteriormente. Massa corporal são diferentes, porém, acelerou - queda - da mesma forma, se lembrar de todos os famosos (embora talvez nunca correr) Galileo Galileo experimento da Torre de Pisa. Experiência tocada durante uma missão da NASA para a Lua, se não me engano, onde não há ar sobre a superfície lunar, un'astronauta deixou cair uma pena e um martelo, ambos têm tocado o solo lunar, no mesmo instante.

Esta funcionalidade fantástica da gravidade é encontrado durante uma queda livre. Os astronautas, os objetos à sua volta, os seus órgãos internos são todos da mesma forma acelerada. Por esta razão, em seu sistema de referência, tudo parece calmo comparado com outro sem força gravitacional aparece para agir (mas sabemos que não é esse o caso).

Esta função da gravidade e queda livre foi maravilhosamente captada por Einstein, quando ele enfrentou o problema da gravitação (Relatividade Geral), elevando-o ao princípio da equivalência.

Mas esta é outra - extraordinária - história ...

Atrações

Exemplo de interactivos "ESA: clique aqui

O tempo, este sconsciuto, é visto como uma dimensão adicional para acrescentar ao nosso sistema de referência tridimensional. Pergunto-me se isso é realmente correto para uma verdadeira compreensão desta coisa estranha que chamamos Tempo.

A teoria da relatividade restrita, por exemplo, mostrou duas coisas:

1. O tempo Absoluta - Newton - não existem!
2. Velocidade comparável à da luz afeta tanto a métrica espaço tridimensional que a "métrica" do tempo!

Pela nossa percepção, se não entender, o espaço tridimensional é mais facilmente compreensível e, aparentemente, semelhantes às nossas mentes. Temos sempre que fazer com o espaço tridimensional. Ele é o nosso habitat natural, podemos ver, medir, podemos tomar um trecho de espaço e os nossos passos em volta - o que é maravilhoso se você refletir por um momento. Estamos, portanto, um vasto leque de acções a realizar testes e experimentos sobre este tridimensional tecido.

Quem sabe se, tenha sido capaz de escolher o número de dimensões espaciais?

Esta simples noção de espaço é tão familiar, no entanto, uma análise cuidadosa e profunda, escondida - na minha opinião - os mais profundos conceitos que ainda escapam-nos. Trabalho em espaços métricos e com dimensões mais ou menos famosos foram realizados por matemáticos e físicos, mesmo nos períodos da história estão longe de aplicações práticas: de facto, algumas destas obras, como o matemático Reimann, eram praticamente redescoberto anos, se não séculos após a sua publicação.

O que é realmente fascinante no tempo é a sua propriedade de "memória". Essa propriedade nos permite distinguir entre "o passado" e "futuro". O que é evidente é a capacidade de armazenar o tempo em um evento é continuar a espalhar-se naquilo que se identificam com "futuro".

Por que eu deveria esperar para esquentar uma caneca de água? Por que nos tornamos acostumados. Sabemos que temos de dar mais energia no jarro, e aquilo que é óbvio para nós, que tomamos por garantido que "agora" a caneca é mais "quente" em relação ao "antes". O calor do "agora" é igual ao calor ", antes" mais como "antes" e assim por diante. Cada vez "este" e contém-se o ano anterior. Lembre-se, grosso modo, um número total. Talvez não muito grosso modo, quando você considerar - no presente - que "5" não poderia existir se houvesse uma "4", e assim por diante.

Tenho uma folha de papel branco e começar a escrever o meu nome. Quando eu terminar eu tenho uma foto do "tempo". Eu vejo a "soma" do que tenho feito "antes" e "até mesmo antes".

E 'sem dúvida que o meu "agora" é a soma do meu "antes" e "depois". Nesta visão, não posso identificar o tempo como uma quarta dimensão. Esta característica de "soma" não é visível nas três dimensões normais, por exemplo. Como pode afetar uma área? O espaço tem a memória de si próprio?

Por exemplo, se tivermos um eixo do nosso espaço tridimensional, o eixo x. Realmente sem sentido falar-se de (xn) tal como antes (x + n)? Em outras palavras, quem sabe da existência de x (xn) ou (x + n)? Com o tempo - relet a nossa experiência - Posso certamente dizer que "agora" bem conscientes da existência de "primeira"! No máximo uma possível dúvida o "depois"!

No "tempo" - no entanto - não existe uma "seta", que indica um pseudo-sentido! Parece óbvio, é evidente que o espaço para uma "seta" é sempre relativo. Qual é o meu "direito" pode ser a sua "esquerda", e aquilo que para mim é espacialmente "depois" para você pode ser espacialmente estréia.

Estamos, no entanto, todos concordam - relet a nossa parte do mundo ou universo - sobre o que é "antes" e que vem "depois" - exceto, naturalmente, relatividade restrita (que não estamos em movimento uniforme). Não há aparente conflito com isso. Também o que eu faço "agora" terá algum impacto sobre o que se identificam com "mais tarde". O espaço parece não ter essa característica, não é afetado por algo permanente.

Como especulação única razão que eu queria, junto com você em uma particularmente interessante sobre o "possível" viajar no tempo.
Não entrarei em detalhes dentro do problema técnico no tempo de viagem, porque o nosso raciocínio é simples o suficiente bases acessível a todos. Também não pretende entrar em conflito com qualquer ensaio (ou passado recente, teórico ou prático) acerca da possibilidade de viajar no tempo. Eu tenho certeza que muitos de vocês estão conscientes de algumas experiências em que parece que conseguimos enviar no "passado" um - os chamados - partícula.

O que gostaríamos de abordar é a hipótese de uma possível viagem no tempo (na cidade) e suas conseqüências em relação a um dos princípios (da salvação, mesmo para alguém), da Termodinâmica.

Para o trabalho ADETTI não tentar ser simples e eficaz, e você verá que tudo é - para o que é possível para nós pobres - claro.

Princípios da termodinâmica
Como eu prometi não entrar em pormenores técnicos desnecessário, todas as coisas aqui só de senso comum. O universo em que existem (ou a porção do sistema solar) é composto de um moltidudine energia (radiação, massas de estrelas, planetas, estrelas, cometas rápido como foguetes, etc ...). Da mesma forma que um mealheiro, podemos concentrar-nos os tipos de moedas sengole (de vários tipos e diferentes cortar) ou a soma total de nossos ativos. Termodinâmica, de uma forma muito aguda, que o dinheiro no mealheiro o nosso não pode aumentar ela vai cair! Eles podem vir a sê-lo (em vez de um bilhete de 5 Soldi pode encontrar 5 moedas de um centavo para uma ...) mas o total pode não mudar, a menos que uma intervenção externa que adicionar ou subtrair dinheiro!
(Totò, dizendo: "é a soma que faz com que o total no final). (Leia mais ...)

Qual é exatamente a chamada dualidade onda-partícula?
Ainda estamos surpreendidos com o comportamento da natureza quando tratamos, por exemplo, a emissão de luz visível.
Como é possível - "light" - às vezes comportam como ondas e, por vezes, como uma partícula?
Para começar, devemos reflectir seriamente sobre o significado desta questão. Nós assumimos que estamos a realizar uma medida sobre a luz. Ou seja, somos nós, através de um experimento desenvolvido para detectar partículas e ondas, por vezes!
Na verdade eu não acho que alguém pode argumentar que ela é realmente a "luz" para se comportar de uma forma e depois outra.
Segue-se, então, que existem duas categorias de experiências: P experimentos, o que sempre resulta em partículas experiências e O, que sempre ondas.
E então? Diga você! O que podemos concluir de tudo isto?
Continuamos pensando em tudo o que é certo (até certo ponto), e não tornar-nos levar para fora alguma forma de reclamar muito spregiudicata.
Ao referir à "pés no chão", é natural que se pergunte o que entendemos por parcela e aquilo que entendemos por via aérea. Para ser honesto, este deverá ser o primeiro e mais importante questão, devemos nos perguntar, em relação a esta questão da dualidade! (Leia mais ...)