Теорија релативности лутака: Садржај је једноставно објасњен
Кад неко помисли на теорију релативности, обично долази у обзир формула Е = мц². Овај практични савет ће вам рећи о чему се ради у овој формули и шта бисте требали знати о "релативности".
Теорија релативитета је једноставно објасњена
Теорија релативности бави се простором, временом и гравитацијом и била је права прекретница у физици. Многе ствари попут варп вожње и путовања у времену учиниле су мало више могућим. Састављен је од две теорије.
- Специјална теорија релативности. Објашњава понашање времена и простора из угла посматрача.
- Општа теорија релативности. Гравитација описује као закривљеност времена и простора, коју стварају, на пример, велике масе попут звезда.
декларација
У физици, референтни систем се назива просторно-временска структура, која је потребна да би се тачно описали процеси зависни од локације. Инерцијални систем је референтни систем у којем се честице без силе одмарају или прелазе равно правце сталном брзином. На пример, време пролази спорије у једном инерцијалном систему него у другом.
- Према Аинстеиновој специјалној теорији релативности, сви инерцијални системи су по природи једнаки. Ако време пролази брже у једном систему него у другом, примењују се обе особине. Време лети брже и истовремено нормално.
- Међутим, треба приметити да ниједан систем, предмет или честица не може бити бржи од светлости. При 299792.458 км / с брзина светлости (ц) је горња граница за брзину. Нажалост, летење свемирског брода брзином „двоструком брзином светлости“ у неким научно-фантастичним филмовима није могућа.
Е = мц² - то значи формула
Готово сви их знају, али нико не зна како их заправо користити: говоримо о чувеној формули Е = мц². С тим се енергија може израчунати у зависности од релативне масе.
- Према Ајнштајну, енергија и маса (нпр. Са честицама) су еквивалентни.
- Укупна енергија (Е) може се израчунати помоћу формуле Е = мц² са м = м ': √ (1 - в²: ц²). У овом случају м 'је маса у мировању. Међутим, формула се не може применити на "класичну" физику, већ се односи само на релативистичку физику.
Теорија релативности: шта су временска дилатација и контракција дужине?
У зависности од брзине (објекта), може се утицати на време (које пролази у односу на посматрача) или на дужину (објекта). Време и дужина зависе од брзине.
- Што се брже објект креће у простору, то спорије вријеме пролази у односу на посматрача који се одмара. Чак иу близини великих гужви време пролази спорије. Детаљније информације можете пронаћи у нашем чланку на тему "Дилатација времена".
- Када се предмет креће великом брзином у простору, његова дужина (у правцу брзине) се такође сажима. И овде ћете наћи посебан чланак који се бави контракцијом дужине.
Закривљеност простора и времена: велике масе у простору
Коначно, желели бисмо се посветити великим масама у свемиру (попут планете).
- Као што већ знате из нашег чланка о разграничењу времена, време пролази полако у близини великих маса.
- Велике масе, попут звезде, савијају простор (и време). О овом феномену можете размишљати као о великој крпи која се „савија“ када на њега ставите нешто тешко попут лубенице. Простор-време је закривљен на сличан начин. То значи да се светлост такође одбија од великих маса.
Ајнштајнова теорија релативности: Требали бисте бити у могућности да користите ове формуле
Много различитих формула се користи у релативистичкој физици. Показаћемо вам најважније које бисте требали знати.
- Формула за релативно време је ∆т '= ∆т: √ (1 - в²: ц²). У овом примеру желимо израчунати колико секунди прође у систему који се креће брзином од 200000 км / с: ∆т '= 5с: √ (1 - (200000000 м / с) ²: (299792458 м / с) ² ) ≈ 6.712 с. То значи да, док у убрзаном систему прође 5 секунди, у стационарном систему прође око 7 секунди! При брзини светлости у називнику би било 0. То би резултирало ∞.
- Формула за контракцију дужине је л = л '⋅ √ (1 - в²: ц²). Релативна дужина зависи од основне дужине и брзине. При брзини светлости, дужина би била 0!
- Такође знате формулу Е = мц² са м = м ': √ (1 - в²: ц²) из овог чланка.
- Коначно, постоји формула за релативистички Доплеров ефекат (за професионалце). Допплеров ефекат приметићете када, на пример, полицијски аутомобил са сиреном прође поред вас. Ова појава се може применити аналогно релативистичкој физици: фреквенција зависи од брзине. Ако се предајник и пријемник електромагнетних таласа (нпр. Светлост) удаљују један од другог, фреквенција се мења. Важи следеће: ф '= ф ⋅ √ ((1 - в: ц): (1 + в: ц))
- Ако савладате ове основне формуле, већ можете решити многе релативистичке проблеме.