Den relativitetsteori - Del II
Söndag 14 oktober 2007- Relativitetsteori - Del I
- Den relativitetsteori - Del II
För att förstå dess väsen i Begränsat relativitetsteori vi inför en av de mest fascinerande inslag i naturen: ljuset.
Varför flytta från bilar i ras "för" på en motorväg i ljuset?
Eftersom ljuset, särskilt synlig, har spelat en viktig roll i "upptäckt" av Begränsat relativitetsteori och har också lett till att fysiken sen XIX på randen till en djup kris.
Vi behöver inte nödvändigtvis intresserade av ljuset, som synligt ljus, men av extraordinära fenomen som kallas för elektromagnetiska fält.
Vad är att börja med ordet lägret?
Fältet
Begreppet området var avgörande för att förklara och förstå många fenomen. Införandet är att vara den intuition av de stora fysikern Michael Faraday. Att försöka visa ett område som ett exempel tar vi vår planet jorden. När vi talar om gravitationskonstant område, t.ex. den region som omger vår planet som har de egenskaper accelerera massa mot mitten av jorden. Lägret därför också finns i ett vakuum och är en följd av förekomsten av något.
En magnet, som en enkel magnet, till exempel, skapar vad som kallas ett magnetfält runt regionen runt honom.
En elektrisk laddning ger upphov till en punkt, runt regionen av rymden som omger det, vad som kallas Camp Electric.
Vad är det då ett elektromagnetiskt fält?
Det kallas det elektromagnetiska fältet (eller elektromagnetisk strålning) en kombination av ett elektriskt fält och magnetfält. Vad vi lyckades upptäcka, bland annat är att ett magnetfält är nära kopplad till ett elektriskt fält, och vice versa. I de särskilda omständigheterna i varje producerar den andra. Två sidor av samma mynt ord. De överraskning då kom när man upptäckte att den variant av ett elektriskt fält med ett magnetfält (elektromagnetiska fält) produceras vågor, som om av en slump, var resor i ett vakuum med ljusets hastighet c (299.792.458 m / s).
I praktiken visat sig att det synliga ljuset var bara ett - framför allt - elektromagnetiska vågor. Det fascinerande är att radiovågor, till exempel, är också elektromagnetiska vågor. Vi ser inte etermedierna bara för att de har en frekvens (eller våglängd) skiljer sig från det synliga ljuset och därför inte uppfattas av våra visuella sinnen, ögonen, men i huvudsak etermedierna (som har en våglängd mellan 1 meter och 1 km) och mot bakgrund av ett ljus är precis samma sak!
Värmen från en varm kropp, till exempel, är också en elektromagnetisk våg: IR. Vi kan inte se med blotta ögonen (våra ögon uppfattar våglängder mellan 400 nano-meter och 700 nano-meter, det finns verktyg, medicinska och militära som kan "se" IR), men vi uppfattar som "känslan av värme."
Vi såg i den första delen av Post att begreppet relativitet, vilket betyder "galileano" eller "Newtonian", säger i princip att du inte kan skilja en enhetlig rätlinjiga rörelse från ett tillstånd av fred. Med andra ord kan du föreslå den tillstånd av lugn är en "allt eller särskilda enhetlig rätlinjiga rörelse!
Denna enkla och ofarliga uttalande dock för med sig några betydande konsekvenser: först och främst ett resultat av något experiment som utfördes i ett tillstånd av fred måste vara samma, om de utförs i uniform rätlinjiga rörelse, annars skulle det strida mot principen om relativitetsteori!
Varför vill vi inte i strid med principen om relativitetsteori?
Eftersom vi vet att det är omöjligt att hitta en tröghetssystem system (dvs. ett koordinatsystem eller referenssystem, som vårt rum) som är privilegierade jämfört med andra (se de gamla systemen och absolut rörelse Newton). Vi nedsänkas oss i relativ rörelse mellan dem och hela fysiken som vi vet skulle avdunsta i en blixt. Planeten jorden, till exempel reser en bana runt solen Tillsammans med jorden och andra planeter närmare oss (i likhet med Mars, Venus, osv ...) står för solsystemet, placerad på en av våra filialer spiral galax, Vintergatan, som roterar och rör sig också! Spelet fortsätter dockan gör en förgäves söka efter en egendom: Fastigheter sedan jämfört med vad? (Se Animation: Från jorden till Vintergatan).
Det är därför uppenbart att det är nödvändigt på antagandet att läget i rörelse (om ens och raka) inte påverkar provningsresultaten, annars finns det ett naturligt för varje hänvisning som beaktas.
Men det fanns en tid när principen om relativitetsteori verkade motsägas. Tragedin verkade med upptäckten av elektriska och magnetiska fenomen. Till skillnad från mekaniska fenomen, såsom bilar, elektriska och magnetiska fenomen verkar reagera på olika och mystiska lagar som i praktiken minavano principen om relativitetsteori.
Vi kommer nu i en underbar och fascinerande värld. Vi kunde röra vid ytan av en ocean ännu inte helt klarlagda och Komprimerbar att våra begränsade sinnen.
För att förstå det "mystiska" egenskaper lätta vågor och elektromagnetiska vågor från enklare och mer bekant: ljudet. Vi vet alla att ljudet är en våg (eller störningar) som sprider sig i hastighet av 331,5 m / s. En egenskap hos vågor i allmänhet är att de inte existerar i sig. I slutändan är vi alltid förknippar med en våg halv. Vågorna i havet, till exempel, är de störningar som sprids i vatten, så att ljudvågor är de störningar som sprids genom luften. Alla vet till exempel att placera ett larm inuti ett glas fall där produkten är tom, som har eliminerats luften, ljudet av larmet inte längre kommer att höras som visar att sättet att eliminera överföring av ljudvågor ur sändningen. Men trots våra larm är i ett vakuum, vi fortsätter att se det! Detta säger oss, utan tvekan, att ljuset inte behöver luft för dess spridning, liksom i vidderna av tomma utrymmet SIDERISK. I ljuset av stjärnor som ligger längst bort från oss, i själva verket har vi nått med hela "fred", med miljoner och åter miljoner miles.
Vad är det medium som bär på elektromagnetiska vågor?
Vid tiden för att finna en lösning på mysteriet vi infört "eter (eterextraktfasen luminifero för ljus), det medium i vilket det elektromagnetiska vågor, och därmed lätt sprider sig. Eterextraktfasen skapades friska anläggningen att förklara förekomsten av alla elektriska och magnetiska fenomen. Men det var verkligen nyfiken funktioner: genomsyrar varje sak, gick inte att hitta, var närvarande i den absoluta vakuum i rymden, var tvungen att vara extremt svårt att förklara egenskaper ljuset wave-styckning, osv ... Det var en "gudomlig", byggd med enbart i syfte att förklara "var" ljuset vågor propagerar.
Införandet var dock en riktig katastrof. Fysik gått en tid av sann och djup kris. Låt oss se varför ...
Föreställ dig att hamna i ett rum i uniform rätlinjiga rörelse och glasväggar, så att allt som händer är synligt för en utomstående betraktare. I systemet med hänvisning till det utrymme i rörelse, det är för oss att vi går med i rummet och luften i den hastigheten på ljudet är densamma i alla riktningar! Luften i själva verket flyttas längs rum, men från vår synpunkt är det fast, precis som om vi alla var i ett rum i en lägenhet.
Yttre Un'osservatore säga att från sin referenspunkt (han ser rummet - med oss och till luft - att gå i uniform rätlinjiga rörelse) hastigheten på ljudet är inte densamma i alla riktningar. Det är mer i riktning mot motion och mindre utrymme i motsatt riktning.
Dessa slutsatser är hämtade från klassiska omvandling, samma som för bilarna på motorvägen. Rummet på väg "dra" med om luft, hälften av materialet som låter är förökats. Därför hastigheten är olika för de två observatörer. Som Einstein skrev samma:
Det bästa sättet, men inte det lättaste, inte att höra ordet av någon är att komma undan med mer än hastigheten på ljud, i förhållande till luften som omger högtalare. I detta fall skall ljudvågor de producerar inte längre kommer att påverka våra öron. Å andra sidan, om vi råkar inte höra ett viktigt ord som en talare aldrig mer att säga, vi borde gå med en hastighet av ljudvågor når sonara i rörelse och att höra så att ordet .
Om ljudvågor du är förvirrande här är samma sak som spelas av en man på ett tåg, mest kända exemplet. Tänk ett tåg (öppet) gå till höger med en man i mitten av en transport.
För mannen inne i tåget, två hastigheter V A och V B är samma! Vandring med konstant (som är höger till vänster) Han kommer att nå de två finiestrini samma gång, både när tåget är "fast", och när tåget går till höger eller på väg till vänster. I referenssystemet på tåget av avståndet som skiljer det från de två fönstren är exakt samma.
För oss ser vi scenen från stationen, sedan i solidaritet med marken eller, ännu bättre, med spår, det är inte alltid som beskrivs av tåget. Sappaimo att om tåget är på väg mot rätt V-hastighet tåget släpade mannen med samma tåg (i luften släpades de ljudvågor) och hans "walk" är för oss i riktning mot ökad tåget i rörelse, precis som "ökad" hastighet ljudvågor i föregående exempel. Omvänt, när man går över till den vänstra, av samma skäl observera en minskning av "walk" alltid proporziaonale hastighet tåget - i förhållande till oss - att "dra" mannen. De två exempel därför är fullt likvärdigt om inte identiska. Ändra bara "aktörer", och sedan välja den mest synliga och begripliga (för bevis gå till tågstationen i din stad och titta på tåg som anländer till eller avgår, särskilt med hänsyn till passagerare som kan ses inuti, det finns ingen synd vagn linser).
I stället försöker vi nu att ersätta de ljudvågor med ljus vågor, under förutsättning att dessa lätta vågor, liknande ljudet sprids i stället för ålder. På den tiden var det genast uppenbart att eter och släpades från kroppen i rörelse (som det var på luften i vår lilla rummet i exemplet ovan) eller genomsyrar varje sak görs på egendom (för nu utesluter möjligheten att en tredje delvis dra).
Om inget tvivel om principen om relativitet i en Galileano och tro att etern är dras in till vårt rum, analogin mellan ljudvågor och lätta vågor blir omedelbar, vilket visade att en utomstående betraktare bör mäta ljusets hastighet olika i förhållande till rörelsens riktning i rummet, precis som hände med ljuset vågor.
Men denna hypotes motsäger alla observationer och experiment gjorts i årtionden, vilket visar att ljusets hastighet alltid är densamma i alla referenssystem, om källan är i rörelse eller inte!
Det kan därför vara att etern är inte dras från rummet i rörelse, så att förklara problemet?
[... En fortsättning på relativitetsteori - del III]
