La teoría general de la relatividad describe. Todo en el mundo sabrá.

La teoría general de la relatividad se aplica a todos los sistemas de referencia (y no solo se mueve con una velocidad constante en relación con los demás) y se ve matemáticamente mucho más difícil que especial (que la brecha de once años se debe entre su publicación). Incluye tanto un caso especial de una teoría especial de la relatividad (y, en consecuencia, las leyes de Newton). Al mismo tiempo, la teoría general de la relatividad va mucho más allá de todos sus predecesores. En particular, da una nueva interpretación de la gravedad.

La teoría general de la relatividad hace que el mundo sea cuatro dimensional: el tiempo se agrega a las tres dimensiones espaciales. Las cuatro dimensiones son inseparables, por lo que no se trata de la distancia espacial entre dos objetos, ya que se lleva a cabo en el mundo tridimensional, pero sobre los intervalos de tiempo espacial entre los eventos que combinan su lejanía entre sí, tanto en el tiempo como en espacio. Es decir, el espacio y el tiempo se consideran un continuo espacio-tiempo de cuatro dimensiones o, simplemente, espacio en el espacio. En este continuo, los observadores que se mueven en relación entre sí pueden incluso creer en si dos eventos ocurrieron al mismo tiempo, o uno precedió al otro. Afortunadamente para nuestra mente pobre, antes de la violación de las relaciones causales, el caso no alcanza, es decir, la existencia de sistemas de coordenadas en los que ocurren dos eventos que no ocurren al mismo tiempo en diferentes secuencias, incluso la teoría general de la relatividad no permite.

La física clásica consideró la fuerza ordinaria entre las muchas fuerzas naturales (eléctricas, magnéticas, etc.). Se prescribió "a largo plazo" (penetración "a través del vacío") y una capacidad increíble para colocar la misma aceleración de los cuerpos de diferentes masas.

La ley del mundo Newton nos dice que hay un poder de atracción mutua entre cualquiera de los dos cuerpos en el universo. Desde este punto de vista, la Tierra gira alrededor del sol, ya que las fuerzas de la acto de atracción mutuas entre ellos.

La teoría general de la relatividad, sin embargo, nos hace ver este fenómeno de lo contrario. Según esta teoría, la gravedad es una consecuencia de la deformación ("curvatura") del tejido de tejido elástico bajo la influencia de la masa (con el cuerpo más pesado, por ejemplo, el sol, el espacio más fuerte "comienza" debajo de ella. , respectivamente, es más fuerte que su campo gravitatorio). Imagine un paño apretado (una especie de trampolín), que se coloca una bola masiva. El lienzo está deformado por el peso de la bola, y la flor en forma de embudo se forma a su alrededor. Según la teoría general de la relatividad, la Tierra se convierte en el sol como una pequeña bola, un paseo cepillado alrededor del cono del embudo formado como resultado del espacio de tiempo espacial "Susting" con un globo pesado. Y el hecho de que nos parece por el poder de la gravedad, de hecho, de hecho, la manifestación puramente externa de la curvatura del espacio-tiempo, y en absoluto en el entendimiento newtoniano en absoluto. Hasta la fecha, la mejor explicación de la naturaleza de la gravedad, que nos da la teoría general de la relatividad, no encontrada.

Inicialmente, se discute la igualdad de aceleraciones de caída libre para los cuerpos de diferentes masas (el hecho de que la clave masiva y una coincidencia suave se está cayendo igualmente rápidamente de la mesa al piso). Como señaló Einstein, esta propiedad única hace que la severidad sea muy similar a la inercia.

De hecho, la clave y la coincidencia se comportan como si se movieran en la intención de la inercia, y el piso, las habitaciones con aceleración se trasladaron a ellos. Habiendo alcanzado la llave y el partido, el piso los probaría y luego la presión, porque La inercia de la llave y el partido habrían afectado la aceleración adicional del piso.

Esta presión (los cosmonautas hablan "sobrecarga") se llama inercia de energía. Dicha fuerza siempre se aplica a los cuerpos en sistemas de referencia acelerados.

Si el cohete vuela con aceleración igual a la aceleración de la caída libre en la superficie de la Tierra (9.81 m / s), entonces la potencia de la inercia desempeñará el papel del peso de la llave y la coincidencia. Su severidad "artificial" será exactamente lo mismo que natural en la superficie de la tierra. Por lo tanto, la aceleración del sistema de referencia es un fenómeno, una gravedad bastante similar.

Por el contrario, en un elevador que cae libremente, la gravedad natural se elimina con el movimiento acelerado de la cabina de la cabina de la cabina "después" en la llave y el partido. Por supuesto, la física clásica no ve en estos ejemplos de verdadera ocurrencia y desaparición de la gravedad. La comunicación solo es imitada o compensada por la aceleración. Pero desde la similitud de la inercia y la gravedad reconocidas mucho más profundamente.

Einstein presentó el principio local de la equivalencia de inercia y tumba, indicando que en una escala suficientemente pequeña de distancias y duraciones, un fenómeno no se puede distinguir de la otra por cualquier experimento. Por lo tanto, incluso más profundo cambió las ideas científicas sobre el mundo. La universalidad perdida La primera ley de Newtonian Dynamics, resultó que el movimiento de inercia podría ser curvilínea y acelerada. Había una necesidad de concepto de masa severa. La geometría del universo ha cambiado: en lugar del espacio euclidiano directo y el tiempo uniforme, apareció un mundo curvo, un mundo curvo. Una rápida reestructuración de opiniones sobre la unión primaria física del universo no conocía la historia de la ciencia.

Es difícil verificar la teoría general de la relatividad, ya que en condiciones de laboratorio convencionales, sus resultados coinciden casi completamente con el hecho de que predice la ley del global de Newton. Sin embargo, se produjeron varios experimentos importantes, y sus resultados permiten considerar la teoría confirmada. Además, la teoría general de la relatividad ayuda a explicar los fenómenos que observamos en el espacio, uno de los ejemplos es un rayo de luz que pasa cerca del sol. Y la mecánica newtoniana, y respectivamente reconocen que debe desviarse al sol (caída). Sin embargo, OTO predice el doble de la compensación del haz. Las observaciones durante los eclipses solares demostraron la rectitud de la predicción de Einstein. Otro ejemplo. El lado del Sol Planet Mercury es una menor desviación de las órbitas estacionarias, inexplicables desde el punto de vista de la mecánica clásica de Newton. Pero es una órbita que le da el cálculo de acuerdo con las fórmulas. La desaceleración en el tiempo en un campo gravitacional fuerte explica la disminución de la frecuencia de las oscilaciones de la luz en la radiación de las enanas blancas: estrellas de densidad muy grandes. Y en los últimos años, este efecto logró registrarse en condiciones de laboratorio. Finalmente, el papel de OTO en la cosmología moderna es muy grande, la ciencia en la estructura y la historia de todo el universo. En esta área, el conocimiento también ha encontrado mucha evidencia de la teoría de la gravedad de Einstein. De hecho, los resultados que predicen la teoría general de la relatividad son notablemente diferentes de los resultados previstos por las leyes de Newton, solo en presencia de superales campos gravitacionales. Esto significa que, para una verificación completa de la teoría general de la relatividad, ya sea mediciones de ultra medidas de objetos muy masivos, o agujeros negros, a los que no se aplican ideas intuitivas habituales. Entonces, el desarrollo de nuevos métodos experimentales para verificar la teoría de la relatividad sigue siendo una de las tareas más importantes de la física experimental.

Una de las perlas de pensamiento científico en Tiare Conocimiento de la humanidad con el que entramos en el siglo XXI es la teoría general de la relatividad (a lo sucesivo mencionada. Esta teoría se confirma con innumerables experimentos, diré más, no hay un experimento único, donde nuestras observaciones al menos en un poco, incluso en el Kropolushechka, diferirían de las predicciones de la teoría general de la relatividad. Dentro de su aplicabilidad, naturalmente.

Hoy quiero decirte lo que esta bestia es una teoría tan común de la relatividad. Por qué es tan complicada y por qué realmente Ella es tan simple. Como ya entendiste, la explicación irá. en los fingers ™Por lo tanto, no le pido juzgar demasiado estrictamente las interpretaciones muy libres y no es una alegoría más correcta. Quiero leer esta explicación de cualquier humanitario, sin conocimiento de equipaje de cálculo diferencial e integración sobre la superficie, fue capaz de entender los cimientos de él. Al final, históricamente, esta es una de las primeras teorías científicas, comienzan a abandonar la distancia de la experiencia humana diaria habitual. Con la mecánica newtoniana, todo es simple, es suficiente para su explicación y tres dedos, este es el poder, aquí está la masa, aquí está la aceleración. Entonces, la manzana cae sobre la cabeza (todos vieron como las manzanas cayendo), por lo que la aceleración de su caída libre, aquí están las fuerzas en ella.

No todo es tan simple: la curvatura del espacio, las desaceleraciones gravitacionales del tiempo, los agujeros negros: ¡todo esto debería causar (y causarlo!) En una persona desprevenida, mucha sospecha vaga, ¿y no me montas, amigo? ¿Qué curvidades de espacio? ¿Quién vio estas curvaturas, cómo vienen, cómo puedes imaginar esto en absoluto?

Intentemos averiguar.

¿Cómo puedes entender desde el nombre de la teoría general de la relatividad, la esencia de la misma es que en general, todo está en el mundo relativo. Broma. Aunque no es muy.

La velocidad de la luz es la cantidad relativa a la cual todas las demás cosas del mundo son relativas. Cualquier sistema de referencia es igual, dondequiera que se muevan, sin importar lo que hagan, incluso girando en el lugar, incluso se moverán con aceleración (que es un golpe serio bajo los días de Newton con Galileem, que pensó que solo se mueve de manera uniforme y con fiadización. Los sistemas pueden ser relativos e iguales, e incluso eso, solo en el marco de la mecánica elemental), todavía, siempre puede encontrar truco astuto (en científico se llama transformación de coordenadas.), con lo que será posible cambiar sin dolor de un sistema de referencia a otro, casi no perder nada a lo largo del camino.

Einstein ayudó a hacer tal conclusión (le recuerdo: una declaración lógica tomada en la fe sin evidencia debido a su evidencia) "Sobre la igualdad de gravedad y aceleración" ".. (Atención, aquí hay una fuerte simplificación de la redacción, pero en general, todo es cierto: la equivalencia de los efectos del movimiento equivalente y la gravedad está en el corazón de la OTO).

Demuestre este postulado, o al menos mentalmente. probar Muy simple. Ascensor Einstein enfermo.

La idea de este experimento mental es que si estuvieras bloqueado en el ascensor sin ventanas y puertas, entonces no hay más mínimo, por completo, nada, en qué situación eres: o el ascensor continúa parado y se mantuvo en pie. El nivel del primer piso, y sobre usted (y todo el resto de los contenidos del ascensor) aplica la fuerza habitual de la atracción, es decir,. El poder de la gravedad de la tierra, o todo el planeta, la Tierra se retiró de usted desde debajo de los pies, y el ascensor comenzó a levantarse, con una aceleración igual a la aceleración de la caída libre. gRAMO.\u003d 9.8m / s 2.

Lo que sea que hagas, cualquiera que se hubiera establecido los experimentos, cualquier medida de los objetos y fenómenos circundantes es imposible, es imposible distinguir entre estas dos situaciones, y en el primer y en el segundo caso, todos los procesos en el ascensor se llevarán a cabo completamente. .

El lector con un asterisco (*) probablemente sepa una forma difícil de salir de esta dificultad. Fuerzas de marea. Si el ascensor es muy (muy, muy) grande, 300 kilómetros en el diámetro, puede distinguir teóricamente la gravedad de la aceleración, medir la fuerza de la gravedad (o la cantidad de aceleración, todavía no sabemos qué es eso) en diferentes fines del ascensor. Un ascensor tan enorme se reducirá ligeramente con las fuerzas de marea en el diámetro y las estirán ligeramente en el plano longitudinal. Pero ya ha visto trucos. Si el ascensor es lo suficientemente pequeño, no puede detectar ninguna fuerza de marea. Así que no vamos a estar triste.

Total, en un ascensor bastante pequeño, podemos asumir que la gravedad y la aceleración son las mismas.. Parece que el pensamiento es obvio e incluso trivial. ¡Qué hay que ser tan nuevo o complejo, dirá, debería estar despejado de esto y al niño! Sí, en principio, nada complicado. En absoluto, Einstein se le ocurrió, esas cosas fueron conocidas mucho antes.

Einstein decidió descubrir cómo se comportaría el rayo de luz en un ascensor. Pero este pensamiento era de gran alcance de las consecuencias, sobre las cuales antes del año 190, nadie era seriamente reflexivo. En el sentido, se preguntaron, para ser honestos, muchos, pero solo uno decidió cumplir tan profundamente.

Imagina que hemos sido estudiados en nuestro ascensor mental Einstein Lantern. El haz de la luz voló de una pared del ascensor, desde el punto 0) y voló paralelo al piso hacia la pared opuesta. Mientras el ascensor se mantenga en su lugar, es lógico asumir que el haz de luz golpeará la pared opuesta a través del punto de partida 0), es decir, llegará al punto 1). Los rayos de la luz en línea recta se distribuyen, todos fueron a la escuela, el joven Albertik también lo enseñó en la escuela.

Es fácil adivinar que si el ascensor conducía, entonces durante el rayo voló el rayo alrededor de la cabina, tendrá tiempo para cambiar un poco.
Y si el ascensor se moverá con una aceleración uniforme, entonces la viga cae en la pared en el punto 2), eso es al mirar desde Parecerá que la luz se movió como si estuviera en parabole.

Bueno, se entiende que realmente No parabolava. La viga voló recta y vuela. Mientras voló en su línea recta, el ascensor logró dejar un ascensor, así que nosotros y nosotros pareceque la viga de Parabol se movió.

Todo es exagerado y exagerado, por supuesto. Un experimento mental, de donde la luz nos vuela lentamente, y los ascensores van rápidamente. Todavía no hay nada más empinado, todo también debe ser claro para cualquier estudio. Tal experimento se puede celebrar en casa. Solo necesita encontrar "rayos muy lentos" y elevadores adecuados y rápidos.

Pero Einstein era genial real. Hoy, muchos de él lo regañan, como nadie ni nada, sentado en su oficina de patentes, filmar sus conspiraciones judías y ideas de Torked. de físicos reales. La mayor parte de la alega que no entiende esto, que es Einstein y lo que hizo por la ciencia y la humanidad.

Einstein dijo, una vez que "la gravedad y la aceleración son equivalentes" (repito una vez más, no dijo que, exageré conscientemente, exagerar y simplificar conscientemente), significa en presencia de un campo de gravedad (por ejemplo, cerca del planeta tierra) La luz también volará no en línea recta, sino por curva. La gravedad brillará un rayo de luz.

Eso en sí mismo era una herejía absoluta para ese tiempo. Cualquier campesino debe saber que los fotones son partículas sin masa. Así que la luz no es nada "no pesa". Por lo tanto, la luz debe ser como la gravedad, no debería "atraer" a la tierra, cómo se atraen las piedras, las bolas y las montañas. Si alguien recuerda la fórmula de Newton, la gravedad es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre los cuerpos y es directamente proporcional a sus masas. Si el haz de luz no tiene una masa (y realmente no lo tiene), significa que no debería haber atracción! Aquí los contemporáneos comenzaron a cortar en Einstein con sospecha.

Y él, infección, aún más atrás. Dice: no vamos a romper la cabeza de los campesinos. Creemos que los antiguos griegos (¡Hola, los antiguos griegos!), Deje que la luz se aplique como antes de estrictamente en línea recta. Supongamos mejor que el espacio en sí mismo alrededor de la Tierra (y cualquier cuerpo con una masa) se dobla. Y no solo un espacio tridimensional, sino a la vez en el espacio de espacio cuatro dimensionales.

Esos. La luz tanto voló en línea recta y vuela. Solo este directo ahora está dibujado no en el avión, sino que se encuentra en una toalla arrugada. Sí, y en 3D. Y viene esta toalla solo una estrecha presencia de masa. Bueno, más precisamente, la presencia de un pulso de energía, si eres absolutamente preciso.

Todo a él - "Albertik, ¡conduce, atravese tan rápido con el opio! ¡Porque LSD todavía no se inventó, pero ni siquiera invento una cabeza tan sobria! ¿Qué es lo que dobló el espacio que eres desafiante?"

Y Einstein es así: "¡Todavía te mostraré!"

Tallado en su torre blanca (en el sentido de la Oficina de Patentes) y vamos a personalizar las matemáticas. 10 años atrapados hasta que nació esto:

Más precisamente, esta es la quintaesencia de lo que nació. En una realización más detallada, hay 10 fórmulas independientes, y en plena: dos páginas de símbolos matemáticos con pequeñas fuentes.

Si decides tomar un curso real de la teoría general de la relatividad, aquí finaliza la parte introductoria y luego se debe seguir dos semestres de estudiar las duras mathan. Y para prepararse para el estudio de esta matana, todavía necesita al menos tres años de matemáticas más altas, dado que ha terminado escuela secundaria Y ya familiarizado con el cálculo diferencial e integral.

Pon tu mano en el corazón, Matan no hay tanto complicado como un tedioso. El cálculo del tensor en el espacio pseudorimánico no es un tema muy problemático para la percepción. Esta no es la cromodinámica cuántica, o, Dios no prohíbe, no la teoría de las cuerdas. Todo está claro aquí, todo es lógico. Aquí está el espacio de Riemann, aquí hay una variedad sin descansos y pliegues, aquí hay un tensor métrico, aquí hay una matriz no degenerada, siéntase las fórmulas, sí, los índices están equilibrando, siguiendo las presentaciones de vectores covariant y contravariante en Ambos lados de la ecuación correspondieron entre sí. No es dificil. Es largo y tedioso.

Pero no nos subiremos a tal dalí y volveremos a nuestro Fingers ™. En nuestra opinión, la fórmula Einstein significa aproximadamente lo siguiente. A la izquierda de la señal "Igual" en la fórmula es el tensor Einstein Tensor más el tensor métrico covariante y la constante cosmológica (λ). Esta lambda es esencialmente su energía oscuraque todavía estamos hoy nIFIGA NO SABERPero amor y respeto. Y Einstein ni siquiera se adivina al respecto. Aquí está el tuyo historia interesantedigno de todo un post separado.

En pocas palabras, todo lo que se encuentra a la izquierda del signo "igualmente" muestra cómo cambia la geometría del espacio, es decir, Cómo se dobla y se torció bajo la acción de la fuerza de gravedad.

Y a la derecha, además de permanente ordinario. π , velocidad de la luz c. y constante gravitacional GRAMO. Hay bukovka T. - Tensor de impulso de energía. En términos de Lammer, podemos asumir que esta es una configuración de cómo se distribuye en el espacio (más de energía precisamente, porque la masa es que la energía sigue siendo emza Komadrat.) Para crear gravedad y doblando el espacio, para corresponder a la parte izquierda de la ecuación.

Aquí, en principio, toda la teoría general de la relatividad. en los fingers ™.

Se dice que la percepción llegó a Albert Einstein en un instante. El científico presuntamente montó en la tranvía de Bernou (Suiza), miró a los relojes de la calle y de repente se dio cuenta de que si el tranvía se aceptaba ahora a la velocidad del mundo, en su percepción, este reloj se habría detenido, y el tiempo lo haría no estar cerca Esto lo llevó a la formulación de uno de los postulados centrales de la relatividad, que varios observadores perciben la validez de diferentes maneras, incluidos los valores fundamentales como la distancia y el tiempo.

Hablando por lenguaje científico, en ese día Einstein se dio cuenta de que la descripción de cualquier evento físico o fenómeno depende de sistemas de referenciaen el que se encuentra el observador. Si el tranvía del pasajero, por ejemplo, deja caer las gafas, luego, para ella, se caerán verticalmente hacia abajo, y para un peatón de pie en la calle, los gafas caerán en parábola, a medida que el tranvía se mueve, mientras que las gafas caen. Cada uno tiene su propio sistema de referencia.

Pero aunque las descripciones de los eventos durante la transición de un sistema de referencia a la otra están cambiando, también hay cosas universales que permanecen sin cambios. Si, en lugar de una descripción de los puntos de caída, haga la pregunta de la ley de la naturaleza, lo que causa su caída, la respuesta a él será la misma para el observador en el sistema de coordenadas estacionario, y para el observador en el sistema de coordenadas en movimiento. La ley del movimiento distribuida está funcionando igualmente en la calle, y en el tranvía. En otras palabras, mientras que la descripción de los eventos depende del observador, las leyes de la naturaleza no dependen de ella, es decir, ya que es habitual hablar en el idioma científico, son invariante.Esto es principio de la relatividad.

Como cualquier hipótesis, el principio de la relatividad debe verificarse correlándolo con fenómenos naturales reales. Del principio de relatividad, Einstein trajo dos teorías separadas (aunque relacionadas). Teoría especial, o privada, de relatividad. Viene de la situación que las leyes de la naturaleza están solas para todos los sistemas de referencia que se mueven a una velocidad constante. Teoría general de la relatividad.distribuye este principio en cualquier sistema de referencia, incluidos los que se mueven con la aceleración. La teoría especial de la relatividad se publicó en 1905, y la teoría general de la relatividad fue más compleja desde el punto de vista del aparato matemático, fue completado por Einstein en 1916.

Teoría especial de la relatividad.

La mayoría paradójica y contraria a las ideas intuitivas sobre el mundo de los efectos que surgen al conducir a una velocidad cercana a la velocidad de la luz se predicen precisamente una teoría especial de la relatividad. El más famoso de ellos es el efecto de desacelerar las horas, o efecto de desaceleración del tiempo. El reloj que se mueve en relación con el observador van más lento que exactamente el mismo reloj en sus manos.

Tiempo en el sistema de coordenadas que se mueve con velocidades cercanas a la velocidad de la luz, en relación con los estiramientos de observadores, y la longitud espacial (longitud) de objetos a lo largo del eje de la dirección de movimiento, por el contrario, se comprime. Este efecto conocido como lorentz fitzgerald, Fue descrito en 1889 por el físico irlandés George Fitzgerald, 1851-1901 y complementado en 1892 por el holandés de Handrick Lorenz (Hendrick Lorentz, 1853-1928). La reducción de Lorentz-Fitzgerald explica por qué la experiencia de Michelson-Morley para determinar la velocidad del movimiento de la Tierra en el espacio exterior a través de las mediciones del "viento esencial" dio un resultado negativo. Más tarde, Einstein incluyó estas ecuaciones en una teoría especial de la relatividad y complementó su fórmula de conversión similar para una masa, según la cual el peso corporal también aumenta a medida que la tasa corporal se acerca a la velocidad de la luz. Por lo tanto, a una velocidad de 260,000 km / s (87% de la velocidad de la luz), la masa del objeto desde el punto de vista del observador ubicada en el sistema de referencia de restricción se duplicará.

Desde Einstein, todas estas predicciones, como si el sentido común contradictorio, parecían ser una confirmación experimental completa y directa. En uno de los experimentos más significativos, los académicos de la Universidad de Michigan colocan un reloj atómico ultra preciso a bordo del avión que tenía vuelos transatlánticos regulares, y después de su regreso al aeropuerto, su testimonio estaba torcido. Resultó que el reloj en el plano se estaba retrasando gradualmente detrás de los controles más y más (si es así, puedes ponerlo cuando estamos hablando de las fracciones de un segundo). El último medio siglo, los científicos exploran partículas elementales en grandes complejos de hardware, que se llaman aceleradores. En ellos, los paquetes de partículas subatómicas cargadas (como protones y electrones) aceleran a velocidades cercanas a la velocidad de la luz, entonces varios objetivos nucleares son pura. En tales experimentos, los aceleradores deben tener en cuenta el aumento de la masa de las partículas aceleradas, de lo contrario, los resultados del experimento simplemente no sucumbirán a una interpretación razonable. Y en este sentido, la teoría especial de la relatividad ha pasado durante mucho tiempo desde la descarga de teorías hipotéticas en el área de las herramientas de ingeniería aplicadas, que se utiliza a la par con las leyes de la mecánica de Newton.

Volviendo a las leyes de Newton, me gustaría señalar que la teoría especial de la relatividad, aunque contraigna externamente las leyes de la mecánica newtoniana clásica, de hecho, casi exactamente reproducen todas las ecuaciones habituales de las leyes de Newton, si se aplica a la descripción de Los cuerpos que se mueven a una velocidad significativamente menor que la velocidad de la luz. Es decir, la teoría especial de la relatividad no cancela la física newtoniana, sino que se expande y lo complementa.

El principio de relatividad también ayuda a comprender por qué es la velocidad de la luz, y no algunos otros, juega un papel tan importante en este modelo de la estructura del mundo, muchas de las personas que se encuentran con la teoría de relatividad. La velocidad de la luz se destaca y juega un papel especial de una constante universal, porque está determinada por la ley de ciencia natural. En virtud del principio de la relatividad, la velocidad de la luz al vacío. c. Lo mismo en cualquier sistema de referencia. Parecía contradecir el sentido común, porque resulta que la luz de la fuente móvil (con cualquier velocidad que se movió) y se acerca al observador al mismo tiempo. Sin embargo, esto es así.

Debido a su papel especial en las leyes de la naturaleza, la velocidad de la luz ocupa un lugar central y en la teoría general de la relatividad.

Teoría general de la relatividad.

La teoría general de la relatividad se aplica a todos los sistemas de referencia (y no solo se mueve con una velocidad constante en relación con los demás) y se ve matemáticamente mucho más difícil que especial (que la brecha de once años se debe entre su publicación). Incluye tanto un caso especial de una teoría especial de la relatividad (y, en consecuencia, las leyes de Newton). Al mismo tiempo, la teoría general de la relatividad va mucho más allá de todos sus predecesores. En particular, da una nueva interpretación de la gravedad.

La teoría general de la relatividad hace que el mundo sea cuatro dimensional: el tiempo se agrega a las tres dimensiones espaciales. Las cuatro dimensiones son inseparables, por lo que no se trata de la distancia espacial entre dos objetos, ya que se lleva a cabo en el mundo tridimensional, pero sobre los intervalos de tiempo espacial entre los eventos que combinan su lejanía entre sí, tanto en el tiempo como en espacio. Es decir, el espacio y el tiempo se consideran un continuo espacio-tiempo de cuatro dimensiones o, simplemente, tiempo espacial. En este continuo, los observadores que se mueven en relación entre sí pueden incluso creer en si dos eventos ocurrieron al mismo tiempo, o uno precedió al otro. Afortunadamente para nuestra mente pobre, antes de la violación de las relaciones causales, el caso no alcanza, es decir, la existencia de sistemas de coordenadas en los que ocurren dos eventos que no ocurren al mismo tiempo en diferentes secuencias, incluso la teoría general de la relatividad no permite.


La ley del mundo Newton nos dice que hay un poder de atracción mutua entre cualquiera de los dos cuerpos en el universo. Desde este punto de vista, la Tierra gira alrededor del sol, ya que las fuerzas de la acto de atracción mutuas entre ellos. La teoría general de la relatividad, sin embargo, nos hace ver este fenómeno de lo contrario. Según esta teoría, la gravedad es una consecuencia de la deformación ("curvatura") del tejido elástico del espacio-tiempo bajo la influencia de la masa (con el cuerpo más pesado, por ejemplo, el sol, el tiempo más fuerte "comienza" Y más, respectivamente, su campo gravitacional). Imagine un paño apretado (una especie de trampolín), que se coloca una bola masiva. El lienzo está deformado por el peso de la bola, y la flor en forma de embudo se forma a su alrededor. Según la teoría general de la relatividad, la tierra se convierte en el sol como una pequeña bola, un paseo cepillado alrededor del cono del embudo formado como resultado del espacio de tiempo espacial "trabajo" con un globo pesado, el sol. Y el hecho de que nos parece por el poder de la gravedad, de hecho, de hecho, la manifestación puramente externa de la curvatura del espacio-tiempo, y en absoluto en el entendimiento newtoniano en absoluto. Hasta la fecha, la mejor explicación de la naturaleza de la gravedad, que nos da la teoría general de la relatividad, no encontrada.

Es difícil verificar la teoría general de la relatividad, ya que en condiciones de laboratorio convencionales, sus resultados coinciden casi completamente con el hecho de que predice la ley del global de Newton. Sin embargo, se produjeron varios experimentos importantes, y sus resultados permiten considerar la teoría confirmada. Además, la teoría general de la relatividad ayuda a explicar los fenómenos que observamos en el espacio, por ejemplo, desviaciones menores de mercurio de órbita estacionaria, inexplicable desde el punto de vista de la mecánica clásica de Newton, o la curvatura de la radiación electromagnética de distante estrellas cuando pasa en las inmediaciones del sol.

De hecho, los resultados que predicen la teoría general de la relatividad son notablemente diferentes de los resultados previstos por las leyes de Newton, solo en presencia de superales campos gravitacionales. Esto significa que, para una verificación completa de la teoría general de la relatividad, ya sea mediciones de ultra medidas de objetos muy masivos, o agujeros negros, a los que no se aplican ideas intuitivas habituales. Entonces, el desarrollo de nuevos métodos experimentales para verificar la teoría de la relatividad sigue siendo una de las tareas más importantes de la física experimental.

Oto y rth: algunos acentos

1. En innumerables libros: las monografías, los libros de texto y las publicaciones de ciencias populares, así como en varios tipos de artículos, los lectores están acostumbrados a ver la mención de la teoría general de la relatividad (de) como uno de los mayores logros de nuestro siglo, sobre Una maravillosa teoría, sobre las herramientas indispensables de la física moderna y la astronomía. Mientras tanto, desde el artículo A. A. Logunov, aprenden que, en su opinión, es necesario rechazar que sea malo, inconsistente y contradictorio. Por lo tanto, de acuerdo con el reemplazo de alguna otra teoría y, específicamente construidos por A. A. Logunov y sus empleados de la teoría relativista de la gravedad (RTG).

Es una situación posible cuando muchos se equivocan en la evaluación de los existentes y estudiados durante más de 70 años, y solo unas pocas personas dirigidas por A. A. Logunov realmente descubrió que debería descartarse? La mayoría de los lectores están esperando una respuesta: es imposible. De hecho, solo puedo responder de la manera opuesta: y "tal" en principio, tal vez no se trata de la religión, sino sobre la ciencia.

Los fundadores y profetas de varias religiones y verbos crearon y crean sus "libros sagrados", cuyo contenido se declara la verdad en la última instancia. Si alguien dudaba, lo peor para él, se convierte en un heredero con las consecuencias que surgen de aquí, a menudo incluso sangrientas. Y es mejor no pensar en absoluto, sino creer, luego de la famosa fórmula de uno de los líderes de la iglesia: "Creo, por ridículo". La cosmovisión científica es radicalmente opuesta: no requiere nada que tome la fe, le permite dudar de todo, no reconoce el dogma. Bajo la influencia de nuevos hechos y consideraciones, no solo es posible, sino que es necesario, si está justificado, cambiar su punto de vista, para reemplazar la teoría imperfecta más perfecta o, digamos, de alguna manera generalizar la antigua teoría. Situación similar y en relación con las personalidades. Los fundadores de los credos se consideran infalibles, y, por ejemplo, los católicos incluso a una persona viva, el "reinante" del Papa, declarado infalible. La ciencia no sabe poco frecuente. Excepcional, a veces excepcional, incluso excepcional, que los físicos (serán hablar de físicos) están experimentando a grandes representantes de su profesión, especialmente tales titanos como Isaac Newton y Albert Einstein, no tiene nada que ver con la canonización de los santos, con la deificación. Y los grandes físicos son personas, y todas las personas tienen sus debilidades. Si hablamos de la ciencia, que solo nos interesa aquí, entonces los mejores físicos están lejos de ser siempre y no en todo lo que tenían razón, respeto por ellos y el reconocimiento de su mérito no se basa en la infalibilidad, sino en el hecho de que Logró enriquecer los maravillosos logros de la ciencia, ver y más profundo por sus contemporáneos.


2. Ahora es necesario detenerse en los requisitos para las teorías físicas fundamentales. En primer lugar, tal teoría debe estar completa en el campo de su aplicabilidad, o, ya que puedo hablar condicionalmente por la brevedad, debe ser consistente. En segundo lugar, la teoría física debe ser adecuada para la realidad física, o, más simplemente, ser coordinada con experimentos y observaciones. Se podrían mencionar otros requisitos, principalmente el cumplimiento de las leyes y las reglas de las matemáticas, pero todo esto se entiende.

Expliquemos el ejemplo de la mecánica clásica y no reparativa: la mecánica de Newton en aplicada a lo más sencillo, en principio, el problema del movimiento de algunas partículas "punto". Como usted sabe, el papel de tal partícula en las tareas de la mecánica celestial puede jugar un planeta completo o su satélite. Que en el momento t 0. La partícula esta en el punto UNA. Con coordenadas x IA.(t 0.) y tiene velocidad v I A.(t 0.) (aquí i. \u003d L, 2, 3, para la posición del punto en el espacio se caracteriza por tres coordenadas, y la velocidad es vectorial). Luego, si todo el poder actúa sobre una partícula, las leyes de mecánica le permiten determinar la situación. B. y velocidad de partículas v I. en cualquier momento posterior del tiempo t.es decir, encontrar valores bastante ciertos x Ib.(t.) y V. Ib.(t.). Y lo que sucedería si las leyes de la mecánica se usaran no dieron una respuesta inequívoca y digamos, en nuestro ejemplo predijo que la partícula en este momento t. puede estar en el punto B.o en un punto completamente diferente C.? Está claro que una teoría tan clásica (no cántica) estaría incompleta, o, según la terminología mencionada, inconsistente. O bien necesitaría suplementar, haciéndolo inequívoco, o para descartar. La mecánica de Newton, como se indica, es constante, las preguntas en el área de su competencia y aplicabilidad, proporciona respuestas inequívocas y bien definidas. Satisface a Newton Mechanics y el segundo requisito mencionado, los resultados obtenidos en él (y, específicamente, los valores de coordenadas x I.(t.) y velocidad v I. (t.))) De acuerdo con las observaciones y los experimentos. Es por eso que todas las mecánicas celestiales, una descripción del movimiento de los planetas y sus satélites, hasta el momento en que se basó plenamente, y con el pleno éxito, en la mecánica newtoniana.

3. Pero en 1859, Levier encontró que el movimiento más cercano al Planeta Sun - Mercurio es algo diferente del mecánico predicho de Newton. Fue específicamente que el perihelio es el punto de la órbita elíptica del planeta más cercana al sol, se convierte en una velocidad angular a 43 segundos angulares en un siglo, que difiere de la que se debe esperar al tener en cuenta todas las perturbaciones conocidas de todas las perturbaciones conocidas de Otros planetas y sus satélites. Incluso antes, el apalancamiento y Adams se enfrentaron a uno similar, de hecho, la situación al analizar el movimiento del uranio: el planeta más remoto del sol desde todo lo conocido en ese momento. Y encontraron una explicación a la discreción de la computación con las observaciones, lo que sugiere que un planeta aún más remoto fue influenciado por el movimiento de Urano, llamado Neptuno. En 1846, Neptuno se descubrió realmente en un lugar previsto, y este evento se considera merecidamente como un triunfo de la mecánica newtoniana. Es bastante natural que el Leverier intentó explicar y mencionar una anomalía en el movimiento de Mercury por la existencia de un planeta desconocido, en este caso, un cierto volcán del planeta se movía aún más al sol. Pero por segunda vez, "Falló el enfoque", no existe un volcán. Luego comenzaron a tratar de cambiar el mundo newtoniano del crecimiento global, según el cual la fuerza gravitacional en la aplicación del sol, el planeta varía según la ley.

donde ε es una pequeña cantidad. Por cierto, se usa una recepción similar (sin embargo, sin éxito) y hoy para explicar algunas de las cuestiones poco claras de la astronomía (estamos hablando del problema de la masa oculta; ver, por ejemplo, citado por debajo del libro del autor "en la física y Astrofísica ", p. 148). Pero para que la hipótesis tenga asquerosa a la teoría, es necesario proceder de algunos principios, especifique el valor del parámetro ε, construya un esquema teórico en serie. Esto no se logró a nadie, y la cuestión de convertir al Perihelia Mercury permaneció abierta hasta 1915. Fue entonces, a la altura de la Primera Guerra Mundial, cuando solo algunas personas estaban interesadas en los problemas abstractos de la física y la astronomía, se completó Einstein (después de aproximadamente 8 años de esfuerzo estresante), la creación de una teoría general de la relatividad. Esto está encendido. etapa final En la construcción de la Fundación, la OTO estuvo en tres artículos cortos, informados y escritos en noviembre de 1915. En la segunda, informó el 11 de noviembre, Einstein sobre la base de OTO calculó un adicional en comparación con el Girar Newtonian Rotate Perigelia Mercury, que resultó ser igual (en radianes por una rotación del planeta alrededor del sol)

y c. \u003d 3 · 10 10 cm · C -1 - Velocidad de la luz. Cuando se mueve a la última expresión (1), se utilizó la tercera ley Kepler

uNA. 3 = GM. T. 2
4π 2.

dónde T. - El período de conversión del planeta. Si está en la fórmula (1), sustituya los valores más conocidos de todos los valores, así como para producir recálculo elemental a partir de radianes para la rotación para girar en segundos angulares (signo ") en un siglo, entonces llegaremos al valor ψ \u003d 42 ".98 / siglo. Las observaciones convergen con este resultado con una precisión lograda ahora sobre ± 0 ".1 / siglo (Einstein en su primer trabajo utilizó datos menos precisos, pero dentro de los errores recibió el consentimiento completo de la teoría con las observaciones). La fórmula (1) se da anteriormente, en primer lugar, su simplicidad es clara, por lo que a menudo falta en las teorías físicas matemáticamente complejas, incluso en muchos casos y en OTO. En segundo lugar, esta es la cosa principal, de (1) está claro que la rotación del perigélula sigue de OTO sin la necesidad de atraer a ningún nuevo permanente o parámetros desconocidos. Por lo tanto, el resultado recibido por Einstein se convirtió en un verdadero triunfo de Oto.

En lo mejor de mí biografías famosas Einstein habla y justifica la opinión de que la explicación del giro de la peregulación de Mercurio fue "el evento emocional más fuerte para el conjunto vida científica Einstein, y tal vez en toda su vida ". Sí, fue "Hero estrella" Einstein. Pero es por sí mismo. Por una serie de razones (es suficiente mencionar la guerra) para el derecho a acceder a la Arena Mundial, tanto esta teoría como su creador "Hora de estrellas" se convirtieron en otro evento que ocurrió 4 años después, en 1919. El hecho es que En el mismo trabajo en el que se obtuvo la fórmula (1), Einstein hizo una predicción importante: los rayos de la luz que pasan cerca del sol están obligados a ser curvados, y su desviación debe ser

α = 4GM. \u003d 1 ".75 r. ,
c. 2 r. r.
(2)

dónde r. - la distancia cercana entre la viga y el centro del sol, y r. ☼ \u003d 6.96 · 10 10 cm - el radio del sol (más precisamente, el radio de la fotos solar); Por lo tanto, la desviación máxima que se puede observar es 1.75 segundos angulares. No importa cuánto sea de este ángulo (sobre este ángulo, un adulto sea visible desde una distancia de 200 km), ya podría medirse en ese momento el método óptico al fotografiar las estrellas en el cielo en los alrededores del sol. Dichas observaciones fueron producidas por dos expediciones en inglés durante un completo eclipse solar el 29 de mayo de 1919. El efecto de las desviaciones de radiación en el campo de sol se instaló con toda certeza y está en su consentimiento con la fórmula (2), aunque la precisión de las mediciones debidas al efecto del efecto fue pequeña. Sin embargo, la desviación es dos veces más pequeña que la de acuerdo con (2), es decir, en 0 ".87, fue excluida. Este último es muy importante, porque la desviación es 0 ".87 (cuando r. = r. ☼) ya se puede obtener de la teoría de Newtonian (la posibilidad de desviarse de la luz en el campo de la gravedad, aún se destacó por Newton, y la expresión para el ángulo de desviación, dos veces más pequeña que según la fórmula (2), fue obtenido en 1801; Otra cosa es que esta predicción fue olvidada y Einstein no sabía sobre él). El 6 de noviembre de 1919, se informaron los resultados de las expediciones en Londres en una reunión conjunta de la Royal Society y la Royal Astronomical Society. ¿Qué impresionaron, está claro de lo que J.j. Thomson dijo en esta reunión: "Este es el resultado más importante obtenido en relación con la teoría de la gravedad desde la época de Newton ... representa uno de los mayores logros del pensamiento humano".

Efectos del sistema solar, como hemos visto, muy pequeño. Esto se explica por el hecho de que el campo gravitacional del sol (por no mencionar los planetas) es débil. Este último significa que el potencial gravitacional newtoniano del sol.

Recuerde ahora el resultado conocido desde el curso de la escuela de la física: para los planetas de las órbitas circulares | φ ☼ | \u003d V 2, donde v es la velocidad del planeta. Por lo tanto, la debilidad del campo gravitacional se puede caracterizar por un parámetro más visual V 2 / c. 2, que para Sistema solarComo hemos visto, no excede el valor de 2.12 · 10 - 6. En la órbita de la tierra v \u003d 3 · 10 6 cm · C - 1 y V 2 / c. 2 \u003d 10 - 8, para satélites cercanos de la Tierra V ~ 8 · 10 5 cm · C - 1 y V 2 / c. 2 ~ 7 · 10 - 10. Por lo tanto, verificar los efectos mencionados de los efectos, incluso con una precisión de 0.1% logrados ahora, es decir, con un error que no exceda de 10 a 3 del valor medido (por ejemplo, desviaciones de los rayos de luz en el campo de sol), lo hace Aún no permite verificar de manera integral fuera del orden del pedido.

Sobre las mediciones con la precisión deseada, digamos, las desviaciones de los rayos dentro del sistema solar solo pueden estar soñando. Sin embargo, los proyectos de los experimentos relevantes ya están discutidos. En relación con la complicada física y dicen que, de ser probado principalmente solo para un campo gravitatorio débil. Pero nosotros (yo, en cualquier caso), de alguna manera, ni siquiera notó una circunstancia importante durante mucho tiempo. Fue después del lanzamiento del 4 de octubre de 1957 del primer satélite de la Tierra, la navegación espacial comenzó a desarrollarse rápidamente. Para los dispositivos de aterrizaje en Marte y Venus, con un lapso cerca de Phobos, etc. Ya es necesario calcular la precisión a los medidores (con distancias de la Tierra de la Orden de cien metros), cuando los efectos de OTO son bastante significativos . Por lo tanto, los cálculos ahora están en marcha sobre la base de los esquemas computacionales que tienen en cuenta orgánicamente. Recuerdo cómo hace unos años, un orador, un especialista en navegación espacial, ni siquiera entendía mis preguntas sobre la precisión de la comprobación de. Respondió: Tomamos en cuenta de nuestros cálculos de ingeniería, de lo contrario es imposible trabajar, todo resulta correctamente, ¿qué más desea? Es posible desear, por supuesto, mucho, pero olvida que la teoría abstracta ya no es un resumen, pero también se usa con "cálculos de ingeniería".

4. A la luz del crítico descrito, de A. A. Logunov, parece particularmente increíble. Pero de acuerdo con aquellos que se dijeron al comienzo de este artículo, es imposible mencionar esta crítica sin análisis. Aún más imposible, es imposible expresar un juicio sobre la RTG propuesta por A. Logunov, la teoría relativista de la gravedad.

Desafortunadamente, es absolutamente imposible llevar a cabo un análisis de este tipo en las páginas de publicaciones científicas y populares. En su artículo, A. A. A. Logunov, esencialmente, solo declara y comenta en su posición. No puedo salir aquí y yo.

Entonces, creemos que Oto es una teoría física consistente: todo es correcto y claramente establece las preguntas permitidas en el campo de su aplicabilidad, respectivamente, da una respuesta inequívoca (este último se refiere, en particular, por el retraso de las señales durante la ubicación de la planetas). No sufre de defectos matemáticos o lógicos. Sin embargo, es necesario explicar que es necesario anteriormente al usar el pronombre "nosotros". "Nosotros" somos, por supuesto, yo mismo, pero también todos aquellos físicos soviéticos y extranjeros con los que tuve que discutir, y en algunos casos la crítica A. A. Logunov. Great Galiley hace cuatro por siglo dijo: En cuestiones de ciencia, la opinión de una es más cara que las opiniones de miles. En otras palabras, las disputas científicas no se resuelven por la mayoría de los votos. Pero, por otro lado, es bastante obvio que la opinión de muchos físicos, en general, en general, significativamente más convincente, o, es mejor decir, más confiable y de pesaje, las opiniones de una física. Por lo tanto, la transición de "I" a "nosotros" tiene importante aquí.

Será útil y apropiado, espero hacer algunos comentarios más.

¿Por qué A. A. Logunov no le gusta tanto? La razón principal es que en Oto, en general, no habla, no hay concepto sobre la energía y el impulso en lo habitual de la electrodinámica de la forma y, hablando por palabras, hay una negativa "de la presentación del campo gravitatorio como un campo clásico. de tipo Faraday-Maxwell, que tiene una densidad de impulso de energía bien definida. Sí, este último en un sentido es cierto, pero se explica por el hecho de que "en la geometría de Riemannian en general, no hay simetría necesaria con respecto a los turnos y los giros, es decir, no hay ... Grupo de movimiento de tiempo espacio. La geometría del mismo espacio-tiempo según OTO es la geometría de Riemannian. Es por eso que, en particular, los rayos de la luz se desvían de la línea recta, pasando cerca del sol.

Uno de los logros más grandes de las matemáticas del siglo pasado fue la creación y el desarrollo de Lobachevsky, Boyiai, Gauss, Riemann y sus seguidores de la geometría no infantil. Entonces surgió la pregunta: ¿Cuál es la geometría del espacio físico en el que vivimos? Como se mencionó, según este, esta geometría de Nevklidova, Riemanova y no pseudo-hijo Geometry Minkowski (sobre esta geometría descrita con más detalle en el Artículo A. A. Logunova). Esta geometría de Minkowski apareció, puede ser decida por la generación. teoría especial Relatividad (cien) y vino a reemplazar el tiempo absoluto y el espacio absoluto de Newton. El último directamente antes de la creación de cien en 1905 estaba tratando de identificarse con el éster fijo de Lorentz. Pero de Lorentz Eter, como de un entorno mecánico absolutamente fijo, porque rechazaron que todos los intentos de notar la presencia de este entorno no fueron coronados con éxito (me refiero a la experiencia de Michelson y algunos otros experimentos). La hipótesis de que el espacio físico es necesariamente exactamente exactamente el espacio de Minkowski, que A. A. Logun se adopta como fundamental, está muy lejos. En un sentido, es similar a la hipótesis sobre el espacio absoluto y el éter mecánico y, como parece que, sigue siendo y sigue siendo completamente innecesario hasta que se indiquen cualquier argumento basado en observaciones y experimentos. Y tales argumentos al menos ahora están completamente ausentes. Los vínculos a una analogía con electrodinámica e ideales de maravillosos físicos del siglo pasado, Faraday y Maxwell, no persuasivos, a este respecto, no poseen.

5. Si hablamos de la diferencia entre el campo electromagnético y, en consecuencia, la electrodinámica y el campo gravitatorio (separados por la teoría de dicho campo), entonces es necesario tener en cuenta lo siguiente. La elección del sistema de referencia se destruye (para pasar a cero) incluso localmente (en un área pequeña), no es posible todo el campo electromagnético. Por lo tanto, si la densidad de energía. campo electromagnetico

W. = MI. 2 + H. 2
8π.

(MI. y H. - La tensión de los campos eléctricos y magnéticos, respectivamente, es diferente de cero en algún sistema de referencia, será diferente de cero y en cualquier otro sistema de referencia. El campo gravitatorio, aproximadamente hablando, mucho más fuerte depende de la selección del sistema de referencia. Así, un campo gravitatorio homogéneo y constante (es decir, el campo de la gravedad causando la aceleración gRAMO. Las partículas colocadas en ella, independientemente de las coordenadas y el tiempo), pueden ser completamente "destruidas" (reversa a cero) por la transición al sistema de referencia acelerado uniforme. Esta circunstancia que constituye el contenido físico básico del "principio de equivalencia" fue notado por primera vez por Einstein en el artículo publicado en 1907 y fue el primero en la forma de crear desde OTO.

Si el campo gravitatorio está ausente (en particular, la aceleración causada por ellos gRAMO. Igualmente cero), es cero y la densidad de la energía correspondiente a ella. Está claro que en la cuestión de la densidad de la energía (y el impulso), la teoría del campo gravitacional debe diferir radicalmente de la teoría del campo electromagnético. Dicha declaración no cambia debido al hecho de que en el caso general, un campo gravitatorio no puede ser "destruido" al elegir un sistema de referencia.

Einstein lo entendió antes de 1915, cuando completó la creación de. Entonces, en 1911, escribió: "Por supuesto, es imposible reemplazar cualquier campo de gravedad para reemplazar el sistema del sistema sin un campo gravitatorio, tal como no puede transformar todos los puntos de un entorno de movimiento arbitrariamente hacia el relativista. transformación." Pero extracto del artículo 1914: "Haremos preliminarmente otra nota para eliminar el malentendido de sugerencias. Partidario de la teoría moderna habitual de la relatividad (se trata de cien v. L. G) con un derecho conocido, llama a la velocidad "aparente" del punto de material. Es, puede elegir el sistema de referencia para que el punto de material tenga una velocidad igual a cero en el momento presente. Si hay un sistema puntos de materialque tienen diferentes velocidades, entonces ya no puede ingresar un sistema de referencia de este tipo para que las velocidades de todos los puntos de material en relación con este sistema se apliquen a cero. De manera similar, un físico de pie en nuestro punto de vista puede llamar al campo gravitatorio "aparente", ya que la elección correspondiente de aceleración del sistema de referencia, puede lograr que, en un determinado punto de espacio, el campo gravitatorio se ha aplicado a cero. Sin embargo, cabe destacar que la apelación a cero del campo gravitacional mediante transformación en el caso general no se puede lograr para los campos gravitacionales extendidos. Por ejemplo, el campo gravitacional de la Tierra no se puede hacer igual a cero seleccionando un sistema de referencia adecuado ". Finalmente, ya en 1916, respondiendo a las críticas de OTO, Einstein una vez más enfatizó la misma cosa: "De ninguna manera, también es imposible decir que el campo de la gravedad se explica a cualquier puro cinemáticamente:" cinemático, no- La comprensión dinámica de la gravedad es imposible. No podemos obtener ningún campo gravitatorio simplemente acelerar un sistema de coordenadas galiliares en relación con el otro, ya que de esta manera es posible obtener campos de solo una cierta estructura, que, sin embargo, debe obedecer las mismas leyes que todos los demás campos gravitacionales. Esta es otra formulación del principio de equivalencia (específicamente para aplicar este principio para la gravedad) ".

La imposibilidad de "comprensión cinemática" de la gravedad en combinación con el principio de equivalencia y causa la transición a la geometría pseudo-hijo de Minkowski a la geometría de Riemannian (en esta geometría, el espacio de espacio, en general, en términos generales, diferente de cero curvatura; la presencia de tal Curvatura y distingue el campo gravitatorio "verdadero" de "cinemático"). Las características físicas del campo gravitacional se determinan, lo repiten y el cambio radical en el papel de la energía y el pulso en la OTO en comparación con la electrodinámica. Al mismo tiempo, tanto el uso de la geometría de Riemannian como la incapacidad de aplicar representaciones energéticas familiares de la electrodinámica no impiden, como ya se enfatizó anteriormente, el hecho de que se pueden calcular los valores completamente inequívocos para todos los valores observados y pueden calcular ser calculado (el ángulo de desviación de los rayos de luz, cambios de órbitas en planetas y pulsares dobles, etc., etc.).

Probablemente valga la pena mencionar que el hecho de que de la electrodinámica se pueda formular y de lo habitual de la electrodinámica utilizando el concepto de la densidad de pulso de energía (para esto, consulte el artículo citado por Ya. B. Zeldovich y LP Grischuk. Sin embargo, los introducidos en este espacio de Minkowski son puramente ficticios (inobservables), y estamos hablando solo de la misma oferta escrita en forma no estándar. Mientras tanto, es repetible, AA Logunov considera el espacio físico real de Minkovsky utilizado por él en el Teoría relativista de la gravedad (RTG) y, por lo tanto, el espacio observado.

6. En este sentido, el segundo de los problemas aparece en el artículo del título es especialmente importante: ¿si la realidad física es responsable? En otras palabras, lo que dice la experiencia. juez supremo ¿Cuándo resolviendo el destino de cualquier teoría física? Este problema, el control experimental de la OTO está dedicado a numerosos artículos y libros. La conclusión se define completamente: todos los datos experimentales existentes u observaciones o confirman la OTO, o no lo contradicen. Sin embargo, como ya hemos indicado, el cheque se realiza y se produce principalmente solo en un campo gravitatorio débil. Además, cualquier experimento tiene una precisión limitada. En campos gravitacionales severos (aproximadamente hablando, en el caso de la proporción | φ | / c. 2 no es suficiente; Ver arriba) de la prueba aún completamente probada. Para este propósito, es posible utilizar prácticamente solo métodos astronómicos relacionados con un espacio muy distante: estudiar estrellas de neutrones, pulsares dobles, "agujeros negros", expansión y edificios del universo, ya que dicen "en general", en enormes espacios que Se miden por millones y miles de luces años. Mucho en esta dirección ya se ha hecho y hecho. Es suficiente mencionar los estudios del doble PSR 1913 + 16, para el cual (como en general para las estrellas de neutrones) parámetro | φ | / c. 2 ya alrededor de 0.1. Además, en este caso fue posible identificar el efecto del orden (V / c.) 5 asociados con la emisión de ondas gravitacionales. En las próximas décadas, hay aún más oportunidades para estudiar los procesos en campos gravitacionales fuertes.

Una estrella guía en estas emocionantes investigaciones es la primera de todas. Al mismo tiempo, también se discuten algunas otras posibilidades, otras, como a veces dicen, la teoría alternativa, la gravedad. Por ejemplo, en Oto, como en la teoría del mundo Newton, constante gravitacional. GRAMO. De hecho, se considera un valor constante. Una de las teorías más famosas de la gravedad, generalización (o, de manera más precisa, expandida) de, es la teoría en la que la "constante" gravitacional ya se considera una nueva función escalar, la cantidad dependiente de las coordenadas y el tiempo. Las observaciones y las mediciones indican, sin embargo, que posibles cambios relativos. GRAMO. Con el tiempo, muy pequeño, compensar, aparentemente, no más que Stamlllard por año, es decir, | dG. / dt.| / GRAMO. < 10 – 11 год – 1 . Но когда-то в прошлом изменения GRAMO. Podría desempeñar un papel. Tenga en cuenta que incluso independientemente del tema de la impermanencia GRAMO. El supuesto de existencia en tiempo real, además del campo gravitatorio. g ik.Además, algún campo escalar ψ es una dirección del maletero en la física y la cosmología modernas. En otras teorías alternativas de gravedad (para ellos, consulte lo mencionado anteriormente en la Nota 8 del libro K. Will) Varía o resumida de una manera diferente. Contra el análisis apropiado, por supuesto, es imposible objetar, porque no es un dogma, sino una teoría física. Además, sabemos que de la teoría incomensiva, obviamente debe generalizarse en un área cuántica, que aún no está disponible para experimentos gravitacionales conocidos. Naturalmente, no le diremos todo esto aquí.

7. A. A. Logunov, que sale de la crítica de todos los más de 10 años ya construye alguna alternativa: la teoría de la gravedad se distingue de OTO. Al mismo tiempo, se cambió mucho durante el trabajo, y la opción de la teoría (esta es la RTG) se detalla especialmente en el artículo que ocupa aproximadamente 150 páginas y que contiene aproximadamente 700 fórmulas numeradas. Obviamente, el análisis detallado de la RTG es posible solo en las páginas de revistas científicas. Solo después de que se pueda decir un análisis de este tipo, si RTH es consistente, ya sea que no contenga contradicciones matemáticas, etc., por lo que podría entender, la RTG difiere de la selección de solo parte de las soluciones desde OTO - Todas las soluciones ecuaciones diferenciales RTG satisface las ecuaciones de, pero, según los autores de la RTG, no en lo contrario. Al mismo tiempo, existe la conclusión de que en relación con las cuestiones globales (soluciones para todo el espacio-tiempo o sus grandes áreas, topología, etc.), diferencias entre la RTG y de OTO, en términos generales, radical. En cuanto a todos los experimentos y observaciones producidas dentro del sistema solar, por lo que entiendo, RTG no puede entrar en conflicto con respecto a. Si es así, es imposible preferir el RTG (en comparación con de OTO) sobre la base de experimentos bien conocidos en el sistema solar. En cuanto a los "Agujeros negros" y el universo, los autores de la RTH afirman que sus conclusiones son esencialmente diferentes de las conclusiones de todas las conclusiones, pero cualquier información específica de observación que indiquen a favor de RTG sean desconocidos para nosotros. En tal situación, RTG AA Logunova (si el rth realmente difiere de ser esencialmente, y no solo por el método de presentar y elegir una de las posibles clases de las condiciones de coordenadas; consulte el artículo ya. B. Zeldovich y LP Grischuk) Sé considerado solo como uno de los teorías de gravedad permitidas, en principio, alternativas.

Algunos lectores pueden evitar el tipo de reservas: "Si es así", "Si el rth es realmente diferente de OTO". ¿Busco asegurar los errores de esta manera? No, ya no tengo miedo de cometer un error debido a la creencia de que solo hay una garantía de falta de error, no para trabajar en absoluto, y en este caso no discutir los problemas científicos. Otra cosa es respecto a la ciencia, el conocimiento de su carácter e historia fomenta la atención. La categorización de la misma declaración no siempre indica la presencia de claridad genuina y, en general, no contribuye al establecimiento de la verdad. RTH A. A. Logunova en su forma moderna está formulada recientemente y aún no se ha discutido en detalle en la literatura científica. Por lo tanto, naturalmente, no tengo una opinión final al respecto. Además, en una revista científica y popular, una serie de problemas emergentes no pueden ser discutidos e inapropiados. Al mismo tiempo, por supuesto, por supuesto, debido al gran interés de los lectores a la teoría de la gravedad, la cobertura en el nivel asequible de este círculo de preguntas, incluida la discusión, en las páginas de "ciencia y vida" parece estar justificada.

Entonces, guiado por el sabio "Principio de los más grandes favorables", el rth debe considerarse una teoría alternativa de la gravedad en necesidad de análisis y discusión apropiados. Para aquellos que hacen esta teoría (RTH), así que ella interesa, nadie se molesta (y, por supuesto, no debe interferir) para desarrollarlo, para ofrecer posibles formas de verificación experimental.

Al mismo tiempo, hablando de lo que actualmente es sin temor en algo, no hay razón. Además, el alcance de la aplicabilidad es muy amplio, y su precisión es muy alta. Tales, en nuestra opinión, una evaluación objetiva del estado de asuntos existentes. Si hablamos de gustos e intuitivos, y los gustos e intuición en la ciencia desempeñan un papel considerable, aunque no pueden ser nominados como evidencia, entonces tendrán que ir de "nosotros" a "I". Entonces, cuanto más tuve que lidiar con la teoría general de la relatividad y la crítica de TI, cuanto más tendré la impresión de su excepcional profundidad y belleza.

De hecho, como se indica en el fin de semana, la circulación de la revista "Ciencia y vida" No. 4, 1987 fue igual a 3 millones de 475 mil copias. En los últimos años, la circulación fue solo unas pocas decenas de miles de copias, superando los 40 mil solo en 2002. (aprox. - A. M. Krain).

Por cierto, en 1987, marca 300 años desde la primera publicación del gran libro de Newton " Principios matemáticos Filosofía natural. " Introducción a la historia de crear este trabajo, por no mencionarse, muy instructivo. Sin embargo, lo mismo se aplica a todas las actividades de Newton, desde donde los no especialistas no son tan fáciles de cumplir. Puedo recomendar para este propósito un muy buen libro S. I. VAVILOV "ISAAC NEWTON", debe ser reimprimido. Permítanme mencionar mi artículo escrito sobre el aniversario newtoniano, publicado en la revista "Ciencias físicas de Uspekhi", Vol. 151, No. 1, 1987, pág. 119.

Se da la magnitud del encendido de las mediciones modernas (el apalancamiento apareció el turno por 38 segundos). Recordaremos la claridad que el sol y la luna son visibles desde el suelo en un ángulo de aproximadamente 0,5 grados angulares, 1800 segundos angulares.

A. Pals "sutiles es el Señor ..." La ciencia y la vida de Albert Einstein. Oxford Univ. Presione, 1982. Sería aconsejable publicar la traducción rusa de este libro.

Este último es posible durante los eclipses solares completos; Fotografiando la misma parte del cielo, digamos, después de seis meses, cuando el sol se mudó a la esfera celestial, obtenemos una imagen para la comparación, no distorsionada por la desviación de los rayos bajo la influencia del campo gravitatorio del sol.

Para más detalles, debo enviarlo al artículo por Ya. B. Zeldovich y LP Grischuk, publicado recientemente en los "Éxitos de las Ciencias Físicas" (Vol. 149, p. 695, 1986), así como a la literatura citada allí, En particular, al artículo L. D. FADDEEVA ("Éxitos de las ciencias físicas", vol. 136, p. 435, 1982).

Ver nota a pie de página 5.

Ver k. lo hará. "Teoría y experimento en física gravitacional". M., Energeroidat, 1985; Ver también V. L. Ginzburg. Sobre la física y la astrofísica. M., Ciencia, 1985, y la literatura indicó allí.

A. A. Logunov y M. A. Messyerishvili. "Conceptos básicos de la teoría de la gravedad relativista". Revista "Física de partículas elementales y núcleo atómico", vol. 17, número 1, 1986

En las obras de A. A. A. Logunov Hay otras declaraciones y se cree con precisión que, por el momento de retrasar la señal durante la ubicación, por ejemplo, Mercurio de la Tierra, el valor es diferente de lo siguiente desde el seguimiento de la RTG. Más precisamente, se argumenta que la OTO no da una predicción inequívoca del tiempo de retraso de las señales, es decir, de lo inconsistente (ver más arriba). Sin embargo, tal conclusión es, como nos parece, el fruto del malentendido (esto se indica, por ejemplo, en el artículo citado por Ya. B. Zeldovich y LP Grischuk, ver imágenes 5): Diferentes resultados en Oto usando diferentes Los sistemas de coordenadas se obtienen solo porque los planetas libertibles se comparan en diversas órbitas, y por lo tanto tienen diferentes períodos de circulación alrededor del sol. Observado de la Tierra, el tiempo lateral de señales durante la ubicación de un determinado planeta, según OTO y RTH, coincidió.

Ver nota a pie de página 5.

Detalles para curioso

Desviación de ondas de luz y radio en el campo gravitacional del sol. Por lo general, como un modelo idealizado del sol, se toma una bola de radio Simétrico Spérica estática. R. ☼ ~ 6.96 · 10 10 cm, la masa del sol METRO. ☼ ~ 1.99 · 10 30 kg (332958 veces más masa de la tierra). La desviación de la luz es al máximo para los rayos que apenas tocan el sol, es decir, cuando R. ~ R. ☼, e igual: φ ≈ 1 ".75 (segundos angulares). Esta esquina es muy pequeña: un hombre adulto es visible en un ángulo de este tipo a una distancia de 200 km y, por lo tanto, la precisión de medir la curvatura de haz gravitacional hasta hace poco fue baja. Las últimas mediciones ópticas realizadas durante el Eclipse solar el 30 de junio de 1973, tuvieron un error de aproximadamente el 10%. Hoy, gracias a la aparición de interferómetros de radio "con una base súper larga" (más de 1000 km), la precisión de la medición de los ángulos ha aumentado dramáticamente. Los interferómetros de radio le permiten medir de manera confiable las distancias angulares y los cambios en los ángulos del orden de 10 a 4 segundos angulares (~ 1 nanoradianos).

La figura muestra la desviación de un solo de los rayos provenientes de una fuente distante. En realidad, ambos rayos están torcidos.

Potencial gravitacional

En 1687, apareció el trabajo fundamental del "inicio matemático de la filosofía natural" de Newton (ver "Ciencia y vida" No. 1, 1987), que fue formulada por la ley de Global. Esta ley establece que la fuerza de atracción entre dos partículas de material es directamente proporcional a sus masas. METRO. y mETRO. e inversamente proporcional a la plaza de la distancia. r. Entre ellos:

F. = GRAMO. Mm. .
r. 2

Coeficiente de proporcionalidad GRAMO. Comenzó a ser llamado constante gravitacional, es necesario armonizar las dimensiones en las partes derecha e izquierda de la fórmula newtoniana. Todavía Newton con una precisión muy alta para su tiempo mostró que GRAMO. - El valor es constante y, en consecuencia, la ley abiertamente es universal.

Dos atractivas masas de puntos METRO. y mETRO. Figuró en la fórmula de Newton igual. En otras palabras, podemos asumir que ambos sirven como las fuentes del campo gravitatorio. Sin embargo, en tareas específicas, en particular en la mecánica celestial, una de las dos masas a menudo es muy pequeña en comparación con la otra. Por ejemplo, la masa de la tierra. METRO. З ≈ 6 · 10 24 kg mucho menos que la masa del sol METRO. ☼ ≈ 2 · 10 30 kg o digamos una masa del satélite mETRO. ≈ 10 3 kg no importa ninguna comparación con la masa de la Tierra y, por lo tanto, prácticamente sin efecto en el movimiento de la Tierra. Tal mucho que ella misma no perturbe el campo gravitatorio, sino que, como si una sonda, a la que actúa este campo, se llama ensayo. (De la misma manera en la electrodinámica, existe el concepto de un "cargo de prueba", es decir, tal que ayuda a detectar un campo electromagnético). Dado que la masa de prueba (o el cargo de prueba) trae una pequeña contribución al campo, Para tal masa, el campo se vuelve "externo" y puede caracterizar el valor llamado intensidad. Esencialmente acelerando la caída libre gRAMO. - Esta es la tensión del campo de la Tierra. La segunda ley de la mecánica newtoniana es entonces la ecuación de movimiento de la masa de prueba de puntos. mETRO.. Por ejemplo, es de modo que se resuelvan los desafíos de la balística y la mecánica celestial. Tenga en cuenta que para la mayoría de estas tareas, la teoría de Newton y hoy tiene una precisión bastante suficiente.

Las tensiones, así como la fuerza, es un vector de vector, es decir, en el espacio tridimensional, se determina por tres números: componentes a lo largo de los ejes descartulares mutuamente perpendiculares h., w., z.. Al cambiar el sistema de coordenadas, y dichas operaciones a menudo son frecuentes en tareas físicas y astronómicas, los decárticos de las coordenadas vectoriales se convierten a algunos, aunque no son difíciles, pero a menudo una manera voluminosa. Por lo tanto, en lugar de la intensidad del vector del campo, sería conveniente usar el valor escalar correspondiente, desde donde las características de potencia del campo, la tensión sería con la ayuda de alguna receta simple. Y existe dicho valor escalar, se llama el potencial, y la transición a la tensión se realiza mediante diferenciación simple. De ello se deduce que el potencial gravitacional newtoniano creado por la masa. METRO.Cuervo

desde donde debería la igualdad: φ | \u003d V 2.

En matemáticas, la teoría de Newton a veces se llama la "teoría potencial". En un momento, la teoría del potencial de Newtov sirvió como modelo para la teoría de la electricidad, y luego las ideas sobre el campo físico formadas en la electrodinámica de Maxwell, a su vez, estimularon el surgimiento de la teoría general de la relatividad de Einstein. La transición de la teoría relativista de la gravedad de Einstein a un caso privado de teoría de la gravedad newtoniana corresponde al área de los valores pequeños del parámetro Dimensionless | φ | / c. 2 .

Ciento, dedo del pie, bajo estas abreviaturas, oculta un familiar para casi todo el término "teoría de la relatividad". El lenguaje simple puede explicarse por todo, incluso la declaración de genio, por lo que no se desespera, si no recuerda el curso de la escuela de la física, porque de hecho todo es mucho más fácil de lo que parece.

Número de teoría

Entonces, comencemos el curso "Teoría de la Relatividad para Doodles". Albert Einstein publicó su trabajo en 1905, y ella despertó la resonancia entre los científicos. Esta teoría se superpuso casi completamente a muchas brechas e inconsistencias en la física del siglo pasado, pero también a todo el tiempo, convirtió la idea del espacio y el tiempo. En muchas declaraciones, Einstein, los contemporáneos eran difíciles de creer, pero los experimentos e investigaciones solo confirmaron las palabras del Gran Científico.

La teoría de la relatividad de Einstein por un lenguaje simple explicó lo que las personas vencen a los siglos. Se puede llamar la base de toda la física moderna. Sin embargo, antes de continuar con la conversación sobre la teoría de la relatividad, se debe explicar la cuestión de los términos. Seguramente muchos, leyendo artículos científicos y populares, se encontraron con dos abreviaturas: STR y OTO. De hecho, implican algunos conceptos diferentes. La primera es una teoría especial de la relatividad, y el segundo se descifra como una "teoría general de la relatividad".

Casi lo difícil

Ciento es una teoría más antigua, que más tarde se convirtió en parte de la OTO. Solo puede considerar los procesos físicos para que los objetos se muevan a la velocidad uniforme. La teoría general puede describir lo que sucede con los objetos acelerantes, así como explicar por qué hay partículas de gravitones y gravedad.

Si necesita describir el movimiento y, así como la relación del espacio y el tiempo al acercarse a la velocidad de la luz, podrá hacer una teoría especial de la relatividad. Se pueden explicar palabras similares de la siguiente manera: Por ejemplo, los amigos del futuro le dieron un cosmolet que puede volar a alta velocidad. En la nariz de la nave espacial hay una pistola capaz de disparar por fotones, todo cae por delante.

Cuando se realiza un disparo, entonces estas partículas están volando en relación con la nave a la velocidad de la luz, pero, según la lógica, el observador fijo debe ver la suma de dos velocidades (los propios fotones y el envío). Pero nada de eso. El observador verá fotones que se mueven a una velocidad de 300,000 m / s, como si la velocidad del vehículo fuera cero.

La cosa es que, no importa la rapidez con que se mueva el objeto, la velocidad de la luz para ello es un valor sin cambios.

Esta declaración es la principal sorprendente conclusiones lógicas, como la desaceleración y la distorsión del tiempo, dependiendo de la masa y la velocidad del objeto. Esto se basa en las parcelas de muchas películas y series de ficción científica.

Teoría general de la relatividad.

El lenguaje sencillo puede ser explicado y más voluminoso. Primero, debe tener en cuenta el hecho de que nuestro espacio es de cuatro dimensiones. El tiempo y el espacio se combinan en un "sujeto" como un "continuo temporal espacial". En nuestro espacio hay cuatro ejes de coordenadas: x, y, z y t.

Pero la gente no puede percibir directamente cuatro dimensiones, al igual que una persona plana hipotética que vive en un mundo bidimensional, no puede mirar hacia arriba. En esencia, nuestro mundo es solo una proyección de espacio de cuatro dimensiones en tridimensional.

Un hecho interesante es que, de acuerdo con la teoría general de la relatividad, los organismos no cambian al conducir. Los objetos del mundo de cuatro dimensiones en realidad siempre se mantienen sin cambios, y cuando se mueven solo sus proyecciones cambian, que percibimos como una distorsión del tiempo, corte o aumenta el tamaño y otros.

Experimento con ascensor

Acerca de la teoría de la relatividad por un lenguaje simple se puede decir usando un pequeño experimento mental. Imagina que estás en el ascensor. La cabina entró en movimiento, y estabas en un estado de peso. ¿Qué sucedió? Las razones pueden ser dos: el ascensor está en el espacio, o reside en una caída libre bajo la acción de la gravedad del planeta. Lo más interesante es que es imposible averiguar la causa de la ingravidez si no es posible mirar fuera de la cabina del ascensor, es decir, ambos procesos se ven igualmente.

Tal vez hablando un experimento mental similar, Albert Einstein llegó a la conclusión de que si estas dos situaciones son indistinguibles entre sí, significa, de hecho, el cuerpo bajo la influencia de la gravedad no se acelera, es un movimiento uniforme que se está torciendo bajo la influencia de un cuerpo masivo (en este caso, el planeta). Por lo tanto, el movimiento acelerado es solo una proyección. movimiento uniforme En espacio tridimensional.

Ejemplo visual

Otro buen ejemplo en la teoría de la relatividad para los maniquíes. Él no es del todo correcto, pero muy simple y visualmente. Si pone algún objeto en un tejido estirado, forma una "deflexión", "embudo" debajo de ella. Todos los cuerpos más pequeños se ven obligados a distorsionar su trayectoria de acuerdo con la nueva flexión del espacio, y si el cuerpo tiene un poco de energía, puede no superar este embudo en absoluto. Sin embargo, desde el punto de vista del objeto más en movimiento, la trayectoria sigue siendo recta, no sentirán la curva del espacio.

La gravedad "bajó en rango"

Con el advenimiento de la teoría general de la relatividad, la gravedad dejó de ser la fuerza y \u200b\u200bahora está contento con la posición del simple efecto de la curvatura del tiempo y el espacio. Desde que parezca fantástico, sin embargo, es una versión de trabajo y confirmada por experimentos.

Muchos, parecerían cosas increíbles en nuestro mundo, pueden explicar la teoría de la relatividad. Simplemente, tales cosas se llaman las consecuencias de. Por ejemplo, los rayos de la luz volando cerca de los cuerpos masivos están curvados. Además, muchos objetos de un cosmos lejanos se esconden entre sí, pero debido al hecho de que los rayos de la luz están envueltos por otros cuerpos, nuestros ojos (más precisamente, el telescopio) están disponibles, aparentemente objetos invisibles. Es como mirar a través de las paredes.

Cuanta más gravedad, más lenta, el tiempo fluye en la superficie del objeto. Esto se aplica no solo a cuerpos masivos como estrellas de neutrones ni agujeros negros. El efecto de desaceleración se puede observar incluso en la Tierra. Por ejemplo, los dispositivos para la navegación por satélite están equipados con un reloj atómico preciso. Están en la órbita de nuestro planeta, y el tiempo allí es un poco más rápido. Las centésimas de segundo en un día se elegirán en la figura, lo que le dará hasta 10 km del error en los cálculos de la ruta en la Tierra. Calcular este error permite precisar la teoría de la relatividad.

El lenguaje sencillo se puede expresar de la siguiente manera: desde muchos tecnologías modernasY gracias a Einstein, podemos encontrar fácilmente en un área desconocida de la pizzería y la biblioteca.

Al final del siglo XIX, la mayoría de los científicos se inclinaron hacia el punto de vista de que la imagen física del mundo se construye principalmente y permanecerá en el futuro inquebrantable, solo los detalles serán aclarar. Pero en las primeras décadas del siglo XX, las vistas físicas cambiaron radicalmente. Fue consecuencia de la cascada. descubrimientos cientificosHecho durante el período histórico extremadamente corto que cubre los últimos años del siglo XIX y las primeras décadas de la XX, muchas de las cuales no encajaron en representación de la experiencia humana cotidiana. Un ejemplo vívido es la teoría de la relatividad creada por Albert Einstein (1879-1955).

Teoría de la relatividad - Teoría física del espacio-tiempo, es decir, la teoría que describe las propiedades universales espaciales-temporales de los procesos físicos. El término se introdujo en 1906 por el Max Plak, con el fin de enfatizar el papel del principio de la relatividad.
En una teoría especial de la relatividad (y, más tarde, la teoría general de la relatividad).

En un sentido estrecho, la teoría de la relatividad incluye una teoría especial y general de la relatividad. Teoría especial de la relatividad. (en adelante, cien) se refiere a los procesos, en el estudio de qué campos de la tumba se pueden descuidar; teoría general de la relatividad. (En lo sucesivo, de): esta es la teoría de un newtoniano generalizador.

Especial, o teoría privada de la relatividad. - Esta es la teoría de la estructura del espacio-tiempo. Por primera vez se presentó en 1905 por Albert Einstein en el trabajo "a la electrodinámica de los cuerpos móviles". La teoría describe el movimiento, las leyes de la mecánica, así como las relaciones espaciales-temporales que las determinan, a cualquier velocidad de movimiento,
Incluyendo cerca de la velocidad de la luz. Mecánica clásica Newton
En el marco de la estación de servicio es un enfoque para bajas velocidades.

Una de las razones del éxito de Albert Einstein es que puso los datos experimentales sobre teóricos. Cuando los resultados contrarios a la teoría generalmente aceptada se descubrieron en varios experimentos, muchos físicos decidieron que estos experimentos eran erróneos.

Albert Einstein fue uno de los primeros en decidir construir una nueva teoría sobre la base de nuevos datos experimentales.

A fines del siglo XIX, los físicos estaban en la búsqueda del misterioso éter: el medio ambiente, en el que las ondas de luz deben extenderse, como acústica, para la distribución de la cual se necesita aire, u otro entorno, sólido, líquido o gaseoso. La fe en la existencia de éter llevó a la convicción de que la velocidad de la luz debe variar dependiendo de la velocidad del observador en relación con el éter. Albert Einstein se negó al concepto de éter y sugirió que todas las leyes físicas, incluida la velocidad de la luz, permanecen sin cambios, independientemente de la velocidad del observador, como lo demostró los experimentos.


Ciento explicó cómo interpretar los movimientos entre los diferentes sistemas de referencia de inercia, simplemente hablan, los objetos que se mueven a una velocidad constante en relación con los demás. Einstein explicó que cuando dos objetos se mueven a una velocidad constante, su movimiento debe considerarse pariente entre sí, en lugar de aceptar uno de ellos como un sistema de referencia absoluto. Entonces, si dos cosmonautas vuelan en dos naves espaciales y quieren comparar sus observaciones, lo único que necesitan saber es la velocidad relativa entre sí.

La teoría especial de la relatividad considera solo un caso especial (de ahí el nombre) cuando el movimiento es recto y de manera uniforme.

Sobre la base de la incapacidad de detectar un movimiento absoluto, Albert Einstein concluyó esa igualdad de todos los sistemas de referencia inerciales. Formuló los dos postulados más importantes, que reunieron la base de la nueva teoría del espacio y el tiempo, llamado la teoría especial de la relatividad (ST):

1. El principio de la relatividad Einstein. - Este principio fue una generalización del principio de la relatividad de Galilea (aprobar lo mismo, pero no para todas las leyes de la naturaleza, sino solo para las leyes de la mecánica clásica, dejando una pregunta abierta sobre la aplicabilidad del principio de relatividad a la óptica y la electrodinámica. ) a cualquier físico. Él dice: todos los procesos físicos en las mismas condiciones en los sistemas de referencia inercial (ISO) fluyen por igual. Esto significa que no se puede instalar ningún experimento físico realizado dentro de la ISO cerrada, ya sea que descanse o se mueve de manera uniforme y recta. Por lo tanto, toda la ISO es completamente igual, y las leyes físicas son invariantes con respecto a la elección de la ISO (es decir, las ecuaciones que expresan estas leyes tienen la misma forma en todos los sistemas de referencia inerciales).

2. Principio de la constancia de la velocidad de la luz. - la velocidad de la luz en vacío es constante y no depende del movimiento de la fuente y el receptor de la luz. Es lo mismo en todas las direcciones y en todos los sistemas de referencia inerciales. La velocidad de la luz en vacío es la velocidad limitante en la naturaleza.esta es una de las constantes físicas más importantes, las llamadas constantes mundiales.

La consecuencia más importante de cien llegaron los famosos. fórmula Einstein. Sobre la relación entre la masa y la energía. E \u003d MC 2 (donde C es la velocidad de la luz), que mostró la unidad del espacio y el tiempo expresado en el cambio conjunto de sus características, dependiendo de la concentración de las masas y su movimiento y confirmado por los datos de la física moderna. El tiempo y el espacio dejan de ser considerados independientemente entre sí y hubo una idea del continuo de cuatro dimensiones del espacio espacio.

Según la teoría de la Gran Física, cuando aumenta la velocidad del cuerpo material, acercándose a la velocidad de la luz, su masa aumenta. Esos. Cuanto más rápido se está moviendo el objeto, lo más difícil de que se convierte. En el caso de la velocidad de la luz, la masa del cuerpo, así como su energía, se vuelve infinita. El cuerpo más duro, más difícil es aumentar su velocidad; Para acelerar el cuerpo con una masa sin fin, se requiere una cantidad infinita de energía, por lo que es imposible alcanzar los objetos materiales.

En la teoría de la relatividad, "Dos leyes, la ley de preservar la conservación de la masa y la energía, perdió su justicia independiente y resultó que se combinará en una sola ley, que se puede llamar la ley de conservación de la energía o la masa". Gracias a la conexión fundamental entre estos dos conceptos, el asunto puede convertirse en energía, y viceversa - energía en materia.

Teoría general de la relatividad. - La teoría de la gravedad publicada por Einstein en 1916, sobre la cual trabajó durante 10 años. Es un desarrollo adicional Teoría especial de la relatividad. Si el cuerpo material se acelera o se desvía, las leyes del STR ya no actuarán. Luego, en virtud de la reincorporación, que explica los movimientos de los cuerpos materiales en el caso general.

En la teoría general de la relatividad, se postula que los efectos gravitacionales se deben a las interacciones no potenciales de los cuerpos y los campos, sino por deformación del mismo tiempo en el que son. Esta deformación está conectada, en particular, con la presencia de energía masiva.

Según la teoría más exitosa de la gravedad, bien confirmada por las observaciones. Oto resumió la estación de servicio para acelerarse, es decir,. Sistemas neinanciales. Los principios básicos de OTO se reducen a lo siguiente:

- limitación de la aplicabilidad del principio de constancia de la velocidad de la luz por regiones donde fuerzas gravitacionales Puedes descuidar (donde la gravedad es grande, la velocidad de la luz se ralentiza);

- distribución del principio de relatividad en todos los sistemas móviles. (y no solo en inercial).

De acuerdo con, o la teoría de la gravedad, también procede del hecho experimental de la equivalencia de las masas de inercial y gravitacional, o equivalencia de campos inerciales y gravitacionales.

El principio de equivalencia desempeña un papel importante en la ciencia. Siempre podemos calcular directamente la acción de la inercia para cualquier sistema físico, y esto nos da la oportunidad de conocer el campo del campo de la tumba, que distrae de su heterogeneidad, que a menudo es muy insignificante.

Desde Oto, se obtuvieron una serie de conclusiones importantes:

1. Las propiedades del espacio-tiempo dependen de la materia en movimiento.

2. El haz de la luz, que tiene un inerte, y, por lo tanto, la masa gravitacional debe estar curvada en el campo de la gravedad.

3. La frecuencia de la luz bajo la acción del campo de la gravedad debe desplazarse hacia valores más bajos.

Durante muchas veces confirmaciones experimentales, había pocas. El consentimiento de la teoría con experiencia es bastante bueno, pero la pureza de los experimentos se viole por varios efectos secundarios complejos. Sin embargo, el efecto del espacio-tiempo de curvatura se puede detectar incluso en campos gravitacionales moderados. El reloj muy sensible, por ejemplo, puede detectar una desaceleración en la superficie de la Tierra. Para ampliar la base experimental, en la segunda mitad del siglo XX, se suministraron nuevos experimentos: se verificó la equivalencia de masas inertes y gravitacionales (incluida la ubicación láser de la Luna);
Con la ayuda del radar, se especificó el movimiento perihelion de Mercurio; Se midió la desviación gravitacional de las ondas de radio; los planetas del sistema solar se llevó a cabo; El efecto del campo gravitacional del sol en la comunicación de radio con la nave espacial, que fue a los planetas de largo alcance del sistema solar, etc. Todos ellos, de una forma u otra, confirmaron las predicciones obtenidas sobre la base de OTO.

Entonces, la teoría especial de la relatividad se basa en los postulados de la constancia de la velocidad de la luz y las mismas leyes de la naturaleza en todos. sistemas físicosy los principales resultados a los que viene son los siguientes: la relatividad de las propiedades del espacio-tiempo; relatividad de masa y energía; Equivalencia de masa pesada e inerte.

El resultado más significativo de la teoría general de la relatividad desde un punto de vista filosófico es establecer la dependencia de las propiedades de tiempo espacial del mundo circundante desde la ubicación y el movimiento de las masas. Precisamente gracias a los efectos de los cuerpos.
Con grandes masas, se produce la curvatura del movimiento de los rayos de luz. En consecuencia, el campo gravitatorio creado por dichos organismos determina las propiedades espaciales-temporales del mundo.

En la teoría especial de la relatividad, los resúmenes de la acción de los campos gravitacionales y, por lo tanto, sus conclusiones se aplican solo para pequeñas áreas de espacio. La diferencia fundamental entre la teoría general de la relatividad de las teorías físicas fundamentales que lo precedieron en el abandono de una serie de conceptos más antiguos y la formulación de otros nuevos. Vale la pena decir que la teoría general de la relatividad hizo un golpe real en la cosmología. Sobre su base, aparecieron varios modelos del universo.

Comparte con amigos o ahorra para ti mismo:

Cargando...