Ular bu nazariya haqida buni dunyoda faqat uch kishi tushunganini aytishdi va matematiklar undan kelib chiqadigan narsalarni raqamlar bilan ifodalashga harakat qilganlarida, muallifning o'zi Albert Eynshteyn hazillashib, endi u ham buni tushunishni to'xtatdi.

Maxsus va umumiy nisbiylik nazariyalari dunyoning tuzilishi haqidagi zamonaviy ilmiy qarashlarga asoslanadigan ta'limotning ajralmas qismlaridir.

"Mo''jizalar yili"

1905 yilda Germaniyaning yetakchi ilmiy nashri "Annalen der Physik" ("Fizika yilnomalari") Federal Patentda 3-darajali ekspert - kichik kotib bo'lib ishlagan 26 yoshli Albert Eynshteynning to'rtta maqolasini birin-ketin nashr etdi. Berndagi ofis. U jurnal bilan avval ham hamkorlik qilgan, biroq bir yil ichida shuncha asarning nashr etilishi g‘ayrioddiy voqea edi. Ularning har birida o‘rin olgan g‘oyalarning qadri ayon bo‘lgach, bu yanada e’tiborga sazovor bo‘ldi.

Maqolaning birinchi qismida yorug'likning kvant tabiati, yutilish va chiqarish jarayonlari haqida fikrlar bildirildi. elektromagnit nurlanish. Shu asosda birinchi marta fotoelektr effekti tushuntirildi - yorug'lik fotonlari tomonidan urib tushirilgan moddaning elektronlar chiqishi va bu holda chiqarilgan energiya miqdorini hisoblash uchun formulalar taklif qilindi. 1922 yilda Eynshteyn nisbiylik nazariyasi postulatlari uchun emas, balki kvant mexanikasining boshlanishi bo'lgan fotoelektr effektining nazariy ishlanmalari uchun mukofotlangan edi. Nobel mukofoti fizikada.

Yana bir maqola suyuqlikda muallaq boʻlgan mayda zarrachalarning Broun harakatini oʻrganish asosida fizik statistikaning amaliy sohalari uchun asos yaratdi. Eynshteyn tebranishlar naqshlarini izlash usullarini taklif qildi - tartibsiz va tasodifiy og'ishlar jismoniy miqdorlar ularning eng ehtimoliy qiymatlaridan.

Va nihoyat, "Harakatlanuvchi jismlarning elektrodinamikasi to'g'risida" va "Jismning inertsiyasi undagi energiya tarkibiga bog'liqmi?" fizika tarixida Albert Eynshteynning nisbiylik nazariyasi, toʻgʻrirogʻi uning birinchi qismi - SRT - maxsus nisbiylik nazariyasi deb nomlanishi mumkin boʻlgan mikroblarni oʻz ichiga olgan.

Manbalar va o'tmishdoshlar

IN kech XIX asrda ko'plab fiziklar ko'pchilik deb o'ylashgan global muammolar koinot qaror qilindi, asosiy kashfiyotlar qilindi va insoniyat faqat kuchli tezlashtirish uchun to'plangan bilimlardan foydalanishi kerak. texnik taraqqiyot. Faqat bir nechta nazariy nomuvofiqliklar koinotning efir bilan to'ldirilgan va o'zgarmas Nyuton qonunlariga muvofiq yashaydigan uyg'un rasmini buzdi.

Uyg'unlik Maksvellning nazariy tadqiqotlari tufayli buzildi. Uning elektromagnit maydonlarning o'zaro ta'sirini tasvirlaydigan tenglamalari klassik mexanikaning umumiy qabul qilingan qonunlariga zid edi. Bu Galileyning nisbiylik printsipi ishlamay qolganda, dinamik mos yozuvlar tizimlarida yorug'lik tezligini o'lchash bilan bog'liq edi - yorug'lik tezligida harakatlanayotganda bunday tizimlarning o'zaro ta'sirining matematik modeli elektromagnit to'lqinlarning yo'qolishiga olib keldi.

Bundan tashqari, zarralar va to'lqinlar, makrokosmos va mikrokosmosning bir vaqtning o'zida mavjudligini yarashtirishi kerak bo'lgan efirni aniqlash mumkin emas edi. 1887 yilda Albert Mishelson va Edvard Morli tomonidan o'tkazilgan tajriba muqarrar ravishda noyob qurilma - interferometr tomonidan qayd etilishi kerak bo'lgan "efir shamolini" aniqlashga qaratilgan edi. Tajriba butun bir yil davom etdi - Yerning Quyosh atrofida to'liq aylanish vaqti. Sayyora olti oy davomida efir oqimiga qarshi harakat qilishi kerak edi, efir olti oy davomida Yerning "yelkanlariga zarba berishi" kerak edi, ammo natija nolga teng edi: efir ta'sirida yorug'lik to'lqinlarining siljishi. aniqlanmagan, bu esa efirning mavjudligi haqiqatiga shubha tug'diradi.

Lorentz va Puankare

Fiziklar efirni aniqlash bo'yicha tajribalar natijalariga izoh topishga harakat qilishdi. Hendrik Lorenz (1853-1928) o'zining matematik modelini taklif qildi. U bo'shliqni efir bilan to'ldirishni jonlantirdi, lekin faqat efir orqali harakatlanayotganda ob'ektlar harakat yo'nalishi bo'yicha qisqarishi mumkinligi haqidagi juda shartli va sun'iy taxmin ostida. Ushbu model buyuk Anri Puankare (1854-1912) tomonidan o'zgartirilgan.

Bu ikki olimning asarlarida asosan nisbiylik nazariyasining asosiy postulatlarini tashkil etgan tushunchalar birinchi marta paydo bo'ldi va bu Eynshteynning ko'chirmachilik ayblovlarini susaytirishga imkon bermaydi. Bularga bir vaqtdalik tushunchasining shartliligi, yorug'likning doimiy tezligi haqidagi gipoteza kiradi. Puankare yuqori tezlikda Nyutonning mexanika qonunlari qayta ishlashni talab qilishini tan oldi va harakat nisbiylik, lekin efir nazariyasiga tatbiq etiladi, degan xulosaga keldi.

Maxsus nisbiylik nazariyasi - SRT

Elektromagnit jarayonlarni to'g'ri tavsiflash muammolari nazariy rivojlanish uchun mavzuni tanlashga turtki bo'ldi va Eynshteynning 1905 yilda nashr etilgan maqolalarida alohida holat - bir tekis va to'g'ri chiziqli harakatning talqini mavjud edi. 1915 yilga kelib gravitatsion oʻzaro taʼsirlarni tushuntiruvchi umumiy nisbiylik nazariyasi shakllandi, lekin birinchi nazariya maxsus deb ataldi.

Eynshteynning maxsus nisbiylik nazariyasini ikkita asosiy postulat shaklida qisqacha bayon qilish mumkin. Birinchisi, Galileyning nisbiylik printsipi harakatini hamma narsaga kengaytiradi jismoniy hodisalar, va nafaqat mexanik jarayonlarda. Umumiy shaklda u shunday o'qiydi: Hammasi jismoniy qonunlar barcha inertial (to'g'ri chiziq bo'ylab bir tekis harakatlanuvchi yoki tinch holatda) mos yozuvlar tizimlari uchun bir xil.

Maxsus nisbiylik nazariyasini o'z ichiga olgan ikkinchi bayonot: vakuumda yorug'likning tarqalish tezligi barcha inertial sanoq sistemalari uchun bir xil. Keyinchalik, globalroq xulosa chiqariladi: yorug'lik tezligi tabiatdagi o'zaro ta'sirlarni uzatish tezligi uchun maksimal maksimal qiymatdir.

STR ning matematik hisob-kitoblarida E=mc² formulasi berilgan, u ilgari fizik nashrlarda paydo bo'lgan, ammo Eynshteyn tufayli u fan tarixidagi eng mashhur va mashhur bo'ldi. Massa va energiyaning ekvivalentligi haqidagi xulosa nisbiylik nazariyasining eng inqilobiy formulasidir. Massasi bo'lgan har qanday ob'ekt juda katta energiyani o'z ichiga oladi degan tushuncha yadro energiyasidan foydalanishning rivojlanishi uchun asos bo'ldi va birinchi navbatda atom bombasining paydo bo'lishiga olib keldi.

Maxsus nisbiylik nazariyasining ta'siri

Relyativistik effektlar deb ataladigan STRdan bir nechta oqibatlar kelib chiqadi. Vaqtning kengayishi eng hayratlanarlilaridan biridir. Uning mohiyati shundaki, harakatlanuvchi mos yozuvlar tizimida vaqt sekinroq harakat qiladi. Hisob-kitoblar shuni ko'rsatadi kosmik kema, Alpha Centauri yulduz tizimiga va orqaga 0,95 c tezlikda (c - yorug'lik tezligi) faraziy parvozni amalga oshirish 7,3 yil, Yerda esa 12 yil davom etadi. Bunday misollar ko'pincha qo'g'irchoqlar uchun nisbiylik nazariyasini, shuningdek, tegishli egizak paradoksni tushuntirishda keltiriladi.

Yana bir effekt - chiziqli o'lchamlarning qisqarishi, ya'ni kuzatuvchi nuqtai nazaridan, unga nisbatan c ga yaqin tezlikda harakatlanadigan jismlar harakat yo'nalishi bo'yicha o'z uzunligiga qaraganda kichikroq chiziqli o'lchamlarga ega bo'ladi. Relyativistik fizika tomonidan bashorat qilingan bu ta'sir Lorentz qisqarishi deb ataladi.

Relyativistik kinematika qonunlariga ko'ra, harakatlanuvchi jismning massasi uning tinch massasidan kattaroqdir. Bu ta'sir elementar zarrachalarni o'rganish uchun asboblarni ishlab chiqishda ayniqsa ahamiyatli bo'ladi - uni hisobga olmagan holda, LHC (Katta adron kollayderi) ishini tasavvur qilish qiyin.

Kosmik vaqt

SRTning eng muhim tarkibiy qismlaridan biri bu relativistik kinematikaning grafik tasviri, bir vaqtning o'zida Albert Eynshteyn shogirdi uchun matematika o'qituvchisi bo'lgan nemis matematigi Hermann Minkovski tomonidan taklif qilingan yagona fazo-vaqtning maxsus kontseptsiyasidir. .

Minkovski modelining mohiyati o'zaro ta'sir qiluvchi ob'ektlarning o'rnini aniqlashga mutlaqo yangi yondashuvdir. Maxsus nisbiylik nazariyasi vaqtga e'tibor beradi alohida e'tibor. Vaqt klassik uch o'lchovli koordinatalar tizimining to'rtinchi koordinatasi bo'libgina qolmay, balki mutlaq qiymat emas, balki fazoning ajralmas xarakteristikasi bo'lib, u grafik ravishda konus shaklida ifodalanadi; unda barcha o'zaro ta'sirlar sodir bo'ladi.

Nisbiylik nazariyasidagi bunday fazo yanada umumlashgan xususiyatga ega bo'lgan holda, keyinchalik egrilikka duchor bo'ldi, bu esa bunday modelni tortishish o'zaro ta'sirini tavsiflash uchun mos qildi.

Nazariyaning keyingi rivojlanishi

SRT fiziklar orasida darhol tushunishni topa olmadi, lekin asta-sekin u dunyoni, ayniqsa, asosiy o'rganish mavzusiga aylangan elementar zarralar dunyosini tasvirlash uchun asosiy vositaga aylandi. fizika fani. Ammo SRTni tortishish kuchlarini tushuntirish bilan to'ldirish vazifasi juda dolzarb edi va Eynshteyn umumiy nisbiylik nazariyasi - GTR tamoyillarini aniqlab, ishlashni to'xtatmadi. Ushbu tamoyillarni matematik tarzda qayta ishlash ancha uzoq vaqt - taxminan 11 yil davom etdi va unda fizika bilan bog'liq aniq fanlarning mutaxassislari ishtirok etdilar.

Shunday qilib, gravitatsiyaviy maydon tenglamalarining hammualliflaridan biriga aylangan o'sha davrning etakchi matematigi Devid Xilbert (1862-1943) katta hissa qo'shdi. Ular umumiy nisbiylik nazariyasi yoki GTR nomini olgan go'zal binoning qurilishidagi so'nggi tosh edi.

Umumiy nisbiylik nazariyasi - Umumiy nisbiylik

Gravitatsion maydonning zamonaviy nazariyasi, "fazo-vaqt" tuzilishi nazariyasi, "fazo-vaqt" geometriyasi, hisobotning noinertial tizimlaridagi fizik o'zaro ta'sirlar qonuni - bularning barchasi Albert Eynshteynga berilgan turli nomlardir. umumiy nisbiylik nazariyasi.

Nazariya universal tortishish, bu uzoq vaqt davomida fizika fanining tortishish, turli o'lchamdagi jismlar va maydonlarning o'zaro ta'siri haqidagi qarashlarini belgilab berdi. Ajablanarlisi shundaki, uning asosiy kamchiligi uning mohiyatining nomoddiyligi, illuzoriy va matematik tabiati edi. Yulduzlar va sayyoralar o'rtasida bo'shliq bor edi samoviy jismlar ma'lum kuchlarning uzoq masofaga ta'siri va bunda bir lahzali ta'siri bilan izohlangan. Albert Eynshteynning umumiy nisbiylik nazariyasi tortishish kuchini jismoniy tarkib bilan to'ldirdi va uni turli moddiy jismlarning bevosita aloqasi sifatida taqdim etdi.

Gravitatsiya geometriyasi

Eynshteyn gravitatsion o'zaro ta'sirlarni tushuntirgan asosiy g'oya juda oddiy. U fazo-vaqtni tortishish kuchlarining jismoniy ifodasi, deb e'lon qiladi, bu juda aniq belgilar - metrikalar va deformatsiyalar bilan ta'minlangan, ular atrofida bunday egriliklar hosil bo'lgan ob'ektning massasi ta'sir qiladi. Bir vaqtlar Eynshteyn hatto koinot nazariyasiga bo'shliqni to'ldiruvchi elastik moddiy muhit sifatida efir tushunchasini qaytarishga chaqiriqlar bilan atalgan. U vauum deb ta'riflash mumkin bo'lgan ko'plab fazilatlarga ega bo'lgan moddani chaqirish qiyinligini tushuntirdi.

Shunday qilib, tortishish namoyon bo'ladi geometrik xossalari to'rt o'lchovli fazo-vaqt, STRda egri bo'lmagan deb belgilangan, ammo umumiyroq hollarda u Eynshteyn tomonidan e'lon qilingan ekvivalentlik printsipiga muvofiq bir xil tezlanish berilgan moddiy ob'ektlarning harakatini belgilaydigan egrilik bilan ta'minlangan. .

Nisbiylik nazariyasining ushbu asosiy printsipi Nyutonning universal tortishish nazariyasidagi ko'plab to'siqlarni tushuntiradi: ma'lum bir nuqtada massiv kosmik jismlar yonidan o'tganda yorug'likning egilishi. astronomik hodisalar va qadimgi odamlar tomonidan ta'kidlanganidek, ularning massasidan qat'i nazar, tushgan jismlarning bir xil tezlashishi.

Kosmosning egriligini modellashtirish

Qo'g'irchoqlar uchun umumiy nisbiylik nazariyasini tushuntirish uchun ishlatiladigan keng tarqalgan misol - bu fazo-vaqtning trambolin ko'rinishidagi tasviri - o'zaro ta'sir qiluvchi ob'ektlarni taqlid qiluvchi ob'ektlar (ko'pincha sharlar) yotqizilgan elastik yupqa membrana. Og'ir to'plar membranani egib, o'z atrofida huni hosil qiladi. Sirt bo'ylab uchirilgan kichikroq to'p tortishish qonunlariga to'liq mos ravishda harakat qiladi va asta-sekin kattaroq jismlar hosil qilgan chuqurliklarga aylanadi.

Ammo bunday misol juda an'anaviy. Haqiqiy fazo-vaqt ko'p o'lchovli, uning egriligi ham unchalik elementar ko'rinmaydi, lekin tortishish o'zaro ta'sirining shakllanish printsipi va nisbiylik nazariyasining mohiyati aniq bo'ladi. Har holda, tortishish nazariyasini yanada mantiqiy va izchil tushuntiradigan gipoteza hali mavjud emas.

Haqiqatning isboti

Umumiy nisbiylik nazariyasi tezda zamonaviy fizikani qurish mumkin bo'lgan kuchli poydevor sifatida qabul qilina boshladi. Nisbiylik nazariyasi boshidanoq o'zining uyg'unligi va uyg'unligi bilan nafaqat mutaxassislarni hayratda qoldirdi va paydo bo'lganidan keyin tez orada kuzatishlar bilan tasdiqlana boshladi.

Quyoshga eng yaqin nuqta - perihelion - Merkuriy orbitasi boshqa sayyoralar orbitalariga nisbatan asta-sekin siljiydi. quyosh tizimi, bu 19-asrning o'rtalarida kashf etilgan. Bu harakat - presessiya Nyutonning universal tortishish nazariyasi doirasida asosli izoh topa olmadi, balki umumiy nisbiylik nazariyasi asosida aniq hisoblab chiqilgan.

1919 yilda sodir bo'lgan Quyosh tutilishi umumiy nisbiylikning yana bir isboti uchun imkoniyat yaratdi. O'zini hazillashib, nisbiylik nazariyasi asoslarini tushunadigan uch kishidan ikkinchisi deb atagan Artur Eddington yorug'lik fotonlari yulduz yaqinidan o'tganda Eynshteyn bashorat qilgan og'ishlarni tasdiqladi: tutilish paytida ko'rinadigan ko'rinishning o'zgarishi. ba'zi yulduzlarning joylashuvi sezilarli bo'ldi.

Umumiy nisbiylik nazariyasining boshqa dalillari qatorida soatning sekinlashishi yoki tortishish kuchining qizil siljishini aniqlash bo'yicha tajriba Eynshteyn tomonidan taklif qilingan. Ko'p yillar o'tgachgina kerakli eksperimental jihozlarni tayyorlash va bu tajribani o'tkazish mumkin bo'ldi. Radiatsiya chastotalarining emitent va qabul qilgichdan balandligi bo'yicha gravitatsiyaviy siljishi umumiy nisbiylik nazariyasi tomonidan bashorat qilingan chegaralar ichida bo'lib chiqdi va bu tajribani o'tkazgan Garvard fiziklari Robert Paund va Glen Rebka keyinchalik faqat aniqligini oshirdi. o'lchovlar va nisbiylik nazariyasi formulasi yana to'g'ri bo'lib chiqdi.

Eng muhim tadqiqot loyihalarini asoslashda tashqi makon Eynshteynning nisbiylik nazariyasi albatta mavjud. Qisqacha aytganda, bu mutaxassislar, xususan, shug'ullanadiganlar uchun muhandislik vositasiga aylandi, deb aytishimiz mumkin sun'iy yo'ldosh tizimlari navigatsiya - GPS, GLONASS va boshqalar. Umumiy nisbiylik nazariyasi tomonidan bashorat qilingan signal sekinlashuvlarini hisobga olmasdan, hatto nisbatan kichik bo'shliqda ham ob'ektning koordinatalarini kerakli aniqlik bilan hisoblash mumkin emas. Ayniqsa, biz kosmik masofalar bilan ajratilgan ob'ektlar haqida gapirganda, navigatsiyada xatolik juda katta bo'lishi mumkin.

Nisbiylik nazariyasining yaratuvchisi

Albert Eynshteyn nisbiylik nazariyasi tamoyillarini nashr etganida hali yosh edi. Keyinchalik uning kamchiliklari va nomuvofiqliklari unga ayon bo'ldi. Xususan, eng ko'p asosiy muammo GTR uning kvant mexanikasiga aylanishi imkonsiz bo'lib qoldi, chunki tortishish o'zaro ta'sirini tavsiflashda bir-biridan tubdan farq qiluvchi printsiplar qo'llaniladi. Kvant mexanikasi ob'ektlarning yagona fazo-vaqtdagi o'zaro ta'sirini ko'rib chiqadi va Eynshteyn uchun bu fazoning o'zi tortishish kuchini hosil qiladi.

"Hamma narsaning formulasini" yozish - yagona nazariya maydon, bu umumiy nisbiylik nazariyasining ziddiyatlarini bartaraf qiladi va kvant fizikasi, Eynshteynning ko'p yillar davomida maqsadi edi, u bu nazariya ustida oxirgi soatgacha ishladi, lekin muvaffaqiyatga erisha olmadi. Umumiy nisbiylik muammolari ko'plab nazariyotchilar uchun dunyoning yanada ilg'or modellarini qidirishga turtki bo'ldi. Ip nazariyalari, halqa kvant tortishish kuchi va boshqalar shunday paydo bo'ldi.

Umumiy nisbiylik nazariyasi muallifining shaxsiyati tarixda nisbiylik nazariyasining o'zi fan uchun ahamiyati bilan taqqoslanadigan iz qoldirdi. U hali ham hech kimni befarq qoldirmaydi. Eynshteynning o'zi nima uchun unga va uning ishiga fizika bilan aloqasi bo'lmagan odamlar tomonidan shunchalik ko'p e'tibor berilganiga hayron bo'lgan. O'zining shaxsiy fazilatlari, mashhur zukkoligi, faol siyosiy pozitsiyasi va hatto ifodali ko'rinishi tufayli Eynshteyn Yerdagi eng mashhur fizik, ko'plab kitoblar, filmlar va kompyuter o'yinlari qahramoniga aylandi.

Uning hayotining oxiri ko'pchilik tomonidan keskin tasvirlangan: u yolg'iz edi, o'zini sayyoradagi barcha hayot uchun xavf tug'diradigan eng dahshatli qurolning paydo bo'lishi uchun javobgar deb hisoblardi, uning yagona maydon nazariyasi haqiqiy bo'lmagan orzu bo'lib qoldi, ammo eng yaxshisi natijani Eynshteynning o'limidan biroz oldin Yerdagi vazifasini bajarganligi haqida aytgan so'zlari deb hisoblash mumkin. Bu bilan bahslashish qiyin.

Eynshteynning nisbiylik nazariyasi menga doim mavhum va tushunarsiz bo‘lib tuyulgan. Keling, Eynshteynning nisbiylik nazariyasini tasvirlashga harakat qilaylik oddiy so'zlar bilan. Tasavvur qiling-a, kuchli yomg'ir ostida, shamol sizning orqangizdan esadi. Agar siz tez yugurishni boshlasangiz, yomg'ir tomchilari orqangizga tushmaydi. Tomchilar sekinroq bo'ladi yoki sizning orqangizga umuman etib bormaydi, bu ilmiy jihatdan tasdiqlangan haqiqatdir va siz yomg'irli bo'ronda buni o'zingiz tekshirishingiz mumkin. Endi tasavvur qiling-a, agar siz orqangizga o'girilib, yomg'ir bilan shamolga qarshi yugursangiz, tomchilar kiyimingizga tegib, shunchaki turganingizdan ko'ra qattiqroq yuzma-yuz bo'lardi.

Ilgari olimlar yorug'lik shamolli havoda yomg'ir kabi ishlaydi deb o'ylashgan. Agar Yer Quyosh atrofida, Quyosh esa galaktika atrofida harakatlansa, u holda ularning fazoda harakat tezligini o‘lchash mumkin bo‘ladi, deb o‘ylaganlar. Ularning fikricha, ular faqat yorug'lik tezligini va uning ikki jismga nisbatan qanday o'zgarishini o'lchashlari kerak.

Olimlar buni qildilar va juda g'alati narsani topdi. Yorug'lik tezligi qanday bo'lishidan qat'i nazar, jismlar qanday harakatlanishidan va o'lchovlar qaysi yo'nalishda olib borilishidan qat'i nazar, bir xil edi.

Bu juda g'alati edi. Vaziyatni yomg'ir bo'roni bilan oladigan bo'lsak, unda oddiy sharoitda yomg'ir tomchilari sizning harakatlaringizga qarab sizga ko'proq yoki kamroq ta'sir qiladi. Qabul qiling, agar yomg'ir yugurayotganda ham, to'xtaganingizda ham sizning orqangizga teng kuch bilan essa, juda g'alati bo'lar edi.

Olimlar yorug'lik yomg'ir tomchilari yoki koinotdagi boshqa narsalar kabi xususiyatlarga ega emasligini aniqladilar. Qanchalik tez harakat qilsangiz ham, qaysi yo'nalishda bo'lishingizdan qat'iy nazar, yorug'lik tezligi doimo bir xil bo'ladi. Bu juda chalkash va faqat Albert Eynshteyn bu adolatsizlikni yoritib bera oldi.

Eynshteyn va boshqa olim Xendrik Lorents bularning barchasi qanday bo'lishi mumkinligini tushuntirishning yagona yo'li borligini aniqladilar. Bu faqat vaqt sekinlashganda mumkin.

Tasavvur qiling-a, agar vaqt siz uchun sekinlashsa va siz sekinroq harakat qilayotganingizni bilmasangiz nima bo'lishini. Boshqa hamma narsa tezroq sodir bo'layotganini his qilasiz., Atrofingizdagi hamma narsa filmdagi kabi tez oldinga siljiydi.

Shunday qilib, keling, siz yana shamolli yomg'ir ostida ekanligingizni tasavvur qilaylik. Qanday qilib siz yugurayotgan bo'lsangiz ham yomg'ir sizga xuddi shunday ta'sir qilishi mumkin? Ma'lum bo'lishicha, agar siz yomg'irdan qochishga harakat qilgan bo'lsangiz, unda vaqtingiz sekinlashadi va yomg'ir tezlashadi. Yomg'ir tomchilari xuddi shu tezlikda orqangizga tegardi. Olimlar bu vaqtni kengayish deb atashadi. Qanchalik tez harakat qilsangiz ham, vaqtingiz sekinlashadi, hech bo'lmaganda yorug'lik tezligi uchun bu ifoda to'g'ri.

O'lchamlarning ikkitomonlamaligi

Eynshteyn va Lorents tushungan yana bir narsa shundaki, har xil sharoitlarda ikki kishi har xil hisoblangan qiymatlarni olishlari mumkin va eng g'alati narsa shundaki, ikkalasi ham to'g'ri bo'ladi. Bu yorug'likning har doim bir xil tezlikda harakatlanishining yana bir yon ta'siri.

Keling, fikrlash tajribasini qilaylik

Tasavvur qiling-a, siz xonangizning markazida turibsiz va xonaning o'rtasiga chiroq o'rnatdingiz. Endi tasavvur qiling-a, yorug'lik tezligi juda sekin va siz uning qanday harakatlanishini ko'rishingiz mumkin, chiroqni yoqayotganingizni tasavvur qiling.

Chiroqni yoqishingiz bilan yorug'lik tarqala boshlaydi va yoritiladi. Ikkala devor bir xil masofada joylashganligi sababli, yorug'lik bir vaqtning o'zida ikkala devorga ham etib boradi.

Endi tasavvur qiling-a, xonangizda katta deraza bor va sizning do'stingiz mashinada o'tib ketadi. U boshqa narsani ko'radi. Uning nazarida sizning xonangiz o'ng tomonga siljiganga o'xshaydi va siz chiroqni yoqsangiz, u chap devorning yorug'lik tomon harakatlanayotganini ko'radi. va o'ng devor yorug'likdan uzoqlashadi. U yorug'lik avval chap devorga, keyin esa o'ngga tegayotganini ko'radi. Unga yorug'lik bir vaqtning o'zida ikkala devorni ham yoritmagandek tuyuladi.

Eynshteynning nisbiylik nazariyasiga ko'ra, ikkala nuqtai nazar ham to'g'ri bo'ladi. Sizning nuqtai nazaringizdan, yorug'lik bir vaqtning o'zida ikkala devorga tushadi. Do'stingiz nuqtai nazaridan, bu unday emas. Buning hech qanday yomon joyi yo‘q.

Shuning uchun olimlar "bir vaqtning o'zida nisbiydir" deyishadi. Agar siz bir vaqtning o'zida sodir bo'lishi kerak bo'lgan ikkita narsani o'lchasangiz, boshqa tezlikda yoki boshqa yo'nalishda harakat qilayotgan kishi ularni siz kabi o'lchay olmaydi.

Bu bizga juda g'alati tuyuladi, chunki yorug'lik tezligi biz uchun bir zumda va biz nisbatan juda sekin harakat qilamiz. Yorug'lik tezligi juda yuqori bo'lgani uchun biz maxsus tajribalar o'tkazmagunimizcha yorug'lik tezligini sezmaymiz.

Ob'ekt qanchalik tez harakat qilsa, u shunchalik qisqa va kichikroq bo'ladi

Yana bir g'alati yon ta'sir yorug'lik tezligi o'zgarmaydi. Yorug'lik tezligida harakatlanuvchi narsalar qisqaradi.

Yana, yorug'lik tezligi juda sekin, deb tasavvur qilaylik. Tasavvur qiling-a, siz poezdda sayohat qilyapsiz va siz vagonning o'rtasiga chiroq o'rnatdingiz. Endi xonadagi kabi chiroqni yoqayotganingizni tasavvur qiling.

Nur tarqaladi va bir vaqtning o'zida avtomobil oldidagi va orqasidagi devorlarga etib boradi. Shu tarzda siz yorug'likning har ikki tomonga yetib borishi uchun qancha vaqt ketganini o'lchash orqali vagonning uzunligini ham o'lchashingiz mumkin.

Keling, hisob-kitoblarni bajaramiz:

Tasavvur qilaylik, 10 metr masofani bosib o'tish uchun 1 soniya kerak bo'ladi va yorug'lik chiroqdan vagon devoriga tarqalishi uchun 1 soniya kerak bo'ladi. Bu chiroq avtomobilning har ikki tomonidan 10 metr masofada joylashganligini anglatadi. 10 + 10 = 20 bo'lgani uchun, bu mashinaning uzunligi 20 metrni tashkil qiladi.

Endi tasavvur qilaylik, sizning do'stingiz ko'chada, poyezdning o'tayotganini tomosha qilmoqda. U narsalarni boshqacha ko'rishini unutmang. Aravaning orqa devori chiroqqa qarab, old devor esa undan uzoqlashadi. Shunday qilib, yorug'lik bir vaqtning o'zida avtomobil devorining old va orqa tomoniga tegmaydi. Nur birinchi navbatda orqaga, keyin esa old tomonga etib boradi.

Shunday qilib, agar siz va do'stingiz chiroqdan devorlarga yorug'lik tarqalish tezligini o'lchasangiz, siz olasiz turli ma'nolar, va ilmiy nuqtai nazardan, har ikkala hisob-kitob ham to'g'ri bo'ladi. Faqat siz uchun, o'lchovlarga ko'ra, vagonning uzunligi bir xil o'lchamda bo'ladi, lekin do'stingiz uchun vagonning uzunligi kamroq bo'ladi.

Esingizda bo'lsin, hamma narsa qanday va qanday sharoitda o'lchovlarni o'tkazishingizga bog'liq. Agar siz yorug'lik tezligida harakatlanayotgan raketaning ichida bo'lsangiz, sizning harakatingizni o'lchaydigan erdagi odamlardan farqli o'laroq, siz g'ayrioddiy narsani sezmaysiz. Vaqt siz uchun sekinroq o'tayotganini yoki kemaning old va orqa tomonlari birdaniga bir-biriga yaqinlashib qolganini tushunolmaysiz.

Shu bilan birga, agar siz raketada uchayotgan bo'lsangiz, sizga hamma sayyoralar va yulduzlar yorug'lik tezligida uchib o'tayotgandek tuyuladi. Bunday holda, agar siz ularning vaqtini va hajmini o'lchashga harakat qilsangiz, mantiqan ular uchun vaqt sekinlashishi va ularning o'lchamlari kamayishi kerak, shunday emasmi?

Bularning barchasi juda g'alati va tushunarsiz edi, lekin Eynshteyn yechim taklif qildi va bu hodisalarning barchasini bitta nisbiylik nazariyasiga birlashtirdi.

SRT, TOE - bu qisqartmalar deyarli hamma uchun tanish bo'lgan "nisbiylik nazariyasi" atamasini yashiradi. Oddiy so'zlar bilan aytganda hamma narsani tushuntirish mumkin, hatto dahoning bayonoti ham, shuning uchun maktab fizika kursini eslamasangiz, umidsizlikka tushmang, chunki aslida hamma narsa ko'rinadiganidan ancha sodda.

Nazariyaning kelib chiqishi

Shunday qilib, keling, "Dummylar uchun nisbiylik nazariyasi" kursini boshlaylik. Albert Eynshteyn o'z ishini 1905 yilda nashr etdi va bu olimlar orasida shov-shuvga sabab bo'ldi. Ushbu nazariya o'tgan asrning fizikasidagi ko'plab bo'shliqlar va nomuvofiqliklarni deyarli to'liq qamrab oldi, ammo hamma narsadan tashqari, u makon va vaqt g'oyasini inqilob qildi. Eynshteynning ko'pgina bayonotlariga uning zamondoshlari ishonishlari qiyin edi, ammo tajribalar va tadqiqotlar faqat buyuk olimning so'zlarini tasdiqladi.

Eynshteynning nisbiylik nazariyasi odamlarning asrlar davomida nima bilan kurashayotganini oddiy so'zlar bilan tushuntirib berdi. Uni barcha zamonaviy fizikaning asosi deb atash mumkin. Biroq, nisbiylik nazariyasi haqidagi suhbatni davom ettirishdan oldin, atamalar masalasiga aniqlik kiritish kerak. Albatta, ko'pchilik ilmiy-ommabop maqolalarni o'qiyotganda ikkita qisqartmaga duch kelishdi: SRT va GTO. Aslida, ular bir oz boshqacha tushunchalarni nazarda tutadi. Birinchisi, maxsus nisbiylik nazariyasi, ikkinchisi esa “umumiy nisbiylik” degan ma’noni anglatadi.

Faqat murakkab narsa

STR qadimgi nazariya bo'lib, keyinchalik GTR tarkibiga kirdi. U faqat bir xil tezlikda harakatlanuvchi jismlar uchun jismoniy jarayonlarni ko'rib chiqishi mumkin. Umumiy nazariya tezlanayotgan jismlar bilan nima sodir bo'lishini tasvirlashi, shuningdek, graviton zarralari va tortishish nima uchun mavjudligini tushuntirishi mumkin.

Agar yorug'lik tezligiga yaqinlashganda harakatni, shuningdek, makon va vaqtning o'zaro bog'liqligini tasvirlash kerak bo'lsa, maxsus nisbiylik nazariyasi buni amalga oshirishi mumkin. Oddiy so'zlar bilan buni quyidagicha tushuntirish mumkin: masalan, kelajakdagi do'stlar sizga yuqori tezlikda ucha oladigan kosmik kemani sovg'a qilishdi. Kosmik kemaning burnida old tomondan kelgan hamma narsaga fotonlarni otishga qodir bo'lgan to'p bor.

O'q otilganda, kemaga nisbatan bu zarralar yorug'lik tezligida uchadi, ammo, mantiqan, statsionar kuzatuvchi ikkita tezlikning yig'indisini ko'rishi kerak (fotonlarning o'zi va kema). Lekin shunga o'xshash narsa. Kuzatuvchi fotonlarni 300 000 m/s tezlikda harakatlanayotganini ko'radi, go'yo kema tezligi nolga teng.

Gap shundaki, ob'ekt qanchalik tez harakat qilmasin, u uchun yorug'lik tezligi doimiy qiymatdir.

Bu bayonot asosan hayratlanarli mantiqiy xulosalar ob'ektning massasi va tezligiga qarab vaqtni sekinlashtirish va buzish kabi. Ko‘pgina ilmiy-fantastik filmlar va teleseriallar syujeti shu asosga qurilgan.

Umumiy nisbiylik nazariyasi

Oddiy tilda ko'proq hajmli umumiy nisbiylikni tushuntirish mumkin. Avvalo, bizning makonimiz to'rt o'lchovli ekanligini hisobga olishimiz kerak. Vaqt va makon “fazo-vaqt uzluksizligi” kabi “mavzu”da birlashtirilgan. Bizning makonimizda to'rtta koordinata o'qi mavjud: x, y, z va t.

Ammo odamlar to'rt o'lchovni xuddi faraz kabi to'g'ridan-to'g'ri idrok eta olmaydilar tekis odam ikki o'lchovli dunyoda yashash, yuqoriga qarashga qodir emas. Aslida, bizning dunyomiz faqat to'rt o'lchovli fazoning uch o'lchamli fazoga proyeksiyasidir.

Qizig'i shundaki, umumiy nisbiylik nazariyasiga ko'ra, jismlar harakatlanayotganda o'zgarmaydi. To'rt o'lchovli dunyo ob'ektlari aslida doimo o'zgarmasdir va ular harakat qilganda faqat ularning proyeksiyalari o'zgaradi, biz buni vaqtning buzilishi, hajmining qisqarishi yoki ortishi va boshqalar sifatida qabul qilamiz.

Lift tajribasi

Nisbiylik nazariyasini kichik fikrlash tajribasi yordamida oddiy so'zlar bilan tushuntirish mumkin. Tasavvur qiling, siz liftdasiz. Kabina qimirlay boshladi va siz vaznsizlik holatiga tushib qoldingiz. Nima bo'ldi? Buning ikkita sababi bo'lishi mumkin: yoki lift kosmosda yoki u sayyoraning tortishish kuchi ta'sirida erkin qulashda. Eng qizig'i shundaki, agar lift kabinasidan tashqariga qarashning iloji bo'lmasa, vaznsizlik sababini bilib bo'lmaydi, ya'ni ikkala jarayon ham bir xil ko'rinadi.

Ehtimol, shunga o'xshash fikrlash tajribasini o'tkazgandan so'ng, Albert Eynshteyn shunday xulosaga keldi: agar bu ikki holat bir-biridan farq qilib bo'lmaydigan bo'lsa, unda aslida tortishish ta'sirida tana tezlashmaydi, bu ta'sir ostida egilgan bir tekis harakatdir. massiv jismning (bu holda sayyora). Shunday qilib, tezlashtirilgan harakat faqat bir xil harakatning uch o'lchovli fazoga proyeksiyasidir.

Yaxshi misol

Boshqa yaxshi misol"Dummiya uchun nisbiylik nazariyasi" mavzusida. Bu mutlaqo to'g'ri emas, lekin u juda oddiy va tushunarli. Agar siz cho'zilgan matoga biron bir ob'ektni qo'ysangiz, uning ostida "burilish" yoki "huni" hosil qiladi. Barcha kichikroq jismlar kosmosning yangi egilishiga ko'ra o'zlarining traektoriyalarini buzishga majbur bo'ladilar va agar tananing ozgina energiyasi bo'lsa, u bu hunini umuman engib o'tmasligi mumkin. Biroq, harakatlanuvchi ob'ektning o'zi nuqtai nazaridan, traektoriya to'g'ri bo'lib qoladi, ular bo'shliqning egilishini sezmaydilar;

Gravitatsiya "pasaytirildi"

Umumiy nisbiylik nazariyasi paydo bo'lishi bilan tortishish kuch bo'lishni to'xtatdi va endi vaqt va makon egriligining oddiy natijasi bo'lish bilan kifoyalanadi. Umumiy nisbiylik fantastik tuyulishi mumkin, ammo bu ishlaydigan versiya va tajribalar bilan tasdiqlangan.

Nisbiylik nazariyasi bizning dunyomizdagi aql bovar qilmaydigan ko'plab narsalarni tushuntirishi mumkin. Oddiy qilib aytganda, bunday narsalar umumiy nisbiylikning oqibatlari deb ataladi. Misol uchun, uchadigan yorug'lik nurlari yaqin masofa massiv jismlardan, buralib ketgan. Bundan tashqari, chuqur kosmosdagi ko'plab ob'ektlar bir-birining orqasida yashiringan, ammo yorug'lik nurlari boshqa jismlar atrofida egilib turishi sababli, ko'zga ko'rinmas ko'rinadigan narsalar bizning ko'zimizga (aniqrog'i, teleskopning ko'ziga) ochiqdir. Bu devorlar orqali qarashga o'xshaydi.

Gravitatsiya qanchalik katta bo'lsa, ob'ekt yuzasida vaqt shunchalik sekinroq oqadi. Bu faqat neytron yulduzlari yoki qora tuynuklar kabi massiv jismlarga taalluqli emas. Vaqt kengayishining ta'siri hatto Yerda ham kuzatilishi mumkin. Masalan, sun'iy yo'ldosh navigatsiya qurilmalari yuqori aniqlikdagi atom soatlari bilan jihozlangan. Ular bizning sayyoramiz orbitasida va u erda vaqt biroz tezlashadi. Bir sutkadagi soniyaning yuzdan bir qismi Yerdagi marshrutni hisoblashda 10 km gacha xatolikka olib keladigan ko'rsatkichni tashkil qiladi. Aynan nisbiylik nazariyasi bu xatoni hisoblash imkonini beradi.

Oddiy qilib aytganda, biz buni shunday ifodalashimiz mumkin: GTR ko'pchilikning asosini tashkil qiladi zamonaviy texnologiyalar, va Eynshteyn tufayli biz notanish hududda pitseriya va kutubxonani osongina topishimiz mumkin.

U tashqi muhitning doimiy tezligi va bir hilligiga bog'liq holda bir xil koordinatalar tizimida bir-biriga nisbatan ikki jismning harakatlanish sxemasini tushuntirdi.

SRTning asosiy asoslanishi ikkita komponentga asoslangan edi:

1. Empirik tarzda olingan analitik ma'lumotlar. Harakatlanuvchi jismlarni bitta strukturaviy parallelda kuzatishda ularning harakatining tabiati, sezilarli farqlari va xususiyatlari aniqlandi;
2. Tezlik parametrlarini aniqlash. Asos sifatida yagona o'zgarmas miqdor - 3 * 10 ^ 8 m / s ga teng bo'lgan "yorug'lik tezligi" olindi.

Nisbiylik nazariyasining shakllanishiga yo'l

Nisbiylik nazariyasining paydo bo'lishi tufayli mumkin bo'ldi ilmiy ishlar Albert Eynshteyn kuzatuvchining pozitsiyasiga va jismlarning harakat tezligiga qarab fazo va vaqtni idrok etishdagi farqni tushuntirib, isbotlay oldi. Bu qanday sodir bo'ldi?

18-asrning o'rtalarida o'sha paytda efir deb nomlangan sirli struktura tadqiqot uchun asosiy asos bo'ldi. Ilmiy guruhning dastlabki ma'lumotlari va xulosalariga ko'ra, ushbu modda har qanday qatlamlar orqali ularning tezligiga ta'sir qilmasdan o'tishga qodir. Tezlikni tashqi idrok etishdagi o'zgarishlar yorug'lik tezligini o'zgartirishi ham taxmin qilingan ( zamonaviy fan uning doimiyligi isbotlangan).

Albert Eynshteyn ushbu ma'lumotlarni o'rganib chiqib, efir ta'limotini butunlay rad etdi va yorug'lik tezligini aniqlovchi miqdorga bog'liq bo'lmagan deb aytishga jur'at etdi. tashqi omillar. Uning fikricha, faqat vizual idrok o'zgaradi, lekin sodir bo'layotgan jarayonlarning mohiyati emas. Keyinchalik, o'z e'tiqodlarini isbotlash uchun Eynshteyn bu yondashuvning to'g'riligini isbotlagan tabaqalashtirilgan tajriba o'tkazdi.

Tadqiqotning asosiy xususiyati inson omillarini joriy etish edi. Bir nechta odamdan A nuqtadan B nuqtaga parallel ravishda, lekin har xil tezlikda harakat qilish so'ralgan. Boshlang‘ich nuqtaga yetgandan so‘ng, bu odamlardan atrofda ko‘rganlarini va jarayon haqidagi taassurotlarini tasvirlash so‘ralgan. Tanlangan guruhdagi har bir kishi o'z xulosalarini chiqardi va natijalar bir-biriga mos kelmadi. Xuddi shu tajriba takrorlangan, lekin odamlar bir xil tezlikda va bir xil yo'nalishda harakat qilgandan so'ng, tajriba ishtirokchilarining fikrlari o'xshash bo'ldi. Shunday qilib, yakuniy natija umumlashtirildi va Eynshteyn nazariyasi butunlay tasdiqlandi.

STR rivojlanishining ikkinchi bosqichi - fazo-vaqt uzluksizligi haqidagi ta'limot

Fazo-vaqt uzluksizligi haqidagi ta'limotning asosi jismning harakat yo'nalishi, uning tezligi va massasi o'rtasidagi bog'lovchi ip edi. Keyingi tadqiqotlar uchun ushbu "ishora" tashqi kuzatuvchilar ishtirokida o'tkazilgan birinchi muvaffaqiyatli namoyish tajribasi bilan ta'minlandi.

Moddiy olam yo'nalishni o'lchashning uch bosqichida mavjud: chapga-o'ngga, yuqoriga-pastga, oldinga-orqaga. Agar biz ularga vaqtni o'lchashning doimiy ko'rsatkichini qo'shsak (yuqorida aytib o'tilgan "yorug'lik tezligi"), biz fazo-vaqt uzluksizligining ta'rifini olamiz.

Ushbu jarayonda o'lchangan ob'ektning massa ulushi qanday rol o'ynaydi? Barcha maktab o'quvchilari va talabalar E=m*c² fizik formulasi bilan tanish bo'lib, unda: E - energiya, m - tana massasi, c - tezlik. Ushbu formulani qo'llash qonuniga ko'ra, yorug'lik tezligining oshishi tufayli tananing massasi sezilarli darajada oshadi. Bundan kelib chiqadiki, tezlik qanchalik yuqori bo'lsa, dastlabki ob'ektning massasi harakatning istalgan yo'nalishi bo'yicha shunchalik katta bo'ladi. Va fazo-vaqt uzluksizligi faqat o'sish va kengayish tartibini, makon hajmini belgilaydi (qachonki elementar zarralar, uning ustiga barcha jismoniy jismlar qurilgan).

Ushbu yondashuvning isboti olimlar yorug'lik tezligiga erishishga harakat qilgan prototiplar edi. Ular tana vaznining sun'iy o'sishi bilan kerakli tezlashuvga erishish tobora qiyinlashib borayotganiga aniq ishonch hosil qilishdi. Bu doimiylikni talab qildi bitmas-tuganmas manba tabiatda mavjud bo'lmagan energiya. Xulosa olgandan keyin Albert Eynshteynning nazariyasi to'liq isbotlangan.

Nisbiylik nazariyasini o'rganish jiddiy tushunishni talab qiladi jismoniy jarayonlar va matematik tahlil asoslari, bo'lib o'tadi o'rta maktab kasb-hunar texnikumlarining birinchi yillarida esa oliy ta'lim muassasalari texnik profil. Asosiy ma'lumotlarni tanishtirmasdan o'zlashtiring to'liq ma'lumot va zo'r fizik tadqiqotining ahamiyatini qadrlashning iloji yo'q.

Nisbiylik nazariyasi 1905 yilda ajoyib olim Albert Eynshteyn tomonidan taklif qilingan.

Keyin olim uning rivojlanishining alohida holati haqida gapirdi.

Bugungi kunda bu maxsus nisbiylik nazariyasi yoki STR deb ataladi. SRTda bir tekis va chiziqli harakatning fizik tamoyillari o'rganiladi.

Xususan, yorug'lik yo'lida hech qanday to'siq bo'lmasa, shunday harakat qiladi, bu nazariyaning katta qismi unga bag'ishlangan.

SRTning markazida Eynshteyn ikkita asosiy tamoyilni belgilab berdi:

1. Nisbiylik printsipi. Har qanday fizik qonunlar qo'zg'almas jismlar va bir tekis va to'g'ri chiziqli harakatlanuvchi jismlar uchun bir xil bo'ladi.
2. Yorug'likning vakuumdagi tezligi barcha kuzatuvchilar uchun bir xil va 300 000 km/s ga teng.

Nisbiylik nazariyasi amalda sinab ko'riladi, Eynshteyn eksperimental natijalar shaklida dalillarni taqdim etdi.

Keling, misollar yordamida printsiplarni ko'rib chiqaylik.

• Tasavvur qilaylik, ikkita jism qat'iy ravishda to'g'ri chiziqda doimiy tezlikda harakatlanmoqda. Ularning harakatlarini qat'iy bir nuqtaga nisbatan ko'rib chiqish o'rniga, Eynshteyn ularni bir-biriga nisbatan o'rganishni taklif qildi. Masalan, ikkita poezd qo'shni yo'llarda turli tezlikda harakatlanadi. Birida siz o'tirasiz, ikkinchisida, aksincha, do'stingiz. Siz buni ko'rasiz va uning sizning ko'rinishingizga nisbatan tezligi faqat poezdlar tezligidagi farqga bog'liq bo'ladi, lekin ular qanchalik tez harakatlanayotganiga emas. Hech bo'lmaganda poezdlar tezlashguncha yoki aylanguncha.
• Ular nisbiylik nazariyasini kosmik misollar yordamida tushuntirishni yaxshi ko'radilar. Buning sababi, tezlik va masofaning ortishi bilan effektlarning kuchayishi, ayniqsa yorug'lik tezligini o'zgartirmasligini hisobga olsak. Bundan tashqari, vakuumda yorug'likning tarqalishiga hech narsa to'sqinlik qilmaydi. Shunday qilib, ikkinchi tamoyil yorug'lik tezligining doimiyligini e'lon qiladi. Agar siz kosmik kemada radiatsiya manbasini kuchaytirsangiz va yoqsangiz, u holda kemaning o'zi nima bo'lishidan qat'i nazar: u yuqori tezlikda harakatlanishi, harakatsiz osilishi yoki emitent bilan birga butunlay yo'qolishi mumkin, stantsiyadagi kuzatuvchi yorug'likni ko'radi. barcha hodisalar uchun bir xil vaqtdan keyin.

Umumiy nisbiylik nazariyasi.

1907 yildan 1916 yilgacha Eynshteyn umumiy nisbiylik nazariyasini yaratish ustida ishladi. Fizikaning bu bo'limi, umuman olganda, jismlarning harakatini tezlashtirishi va traektoriyalarini o'zgartirishi mumkin; Umumiy nisbiylik nazariyasi fazo va vaqt nazariyasini tortishish nazariyasi bilan birlashtiradi va ular o'rtasida bog'liqliklarni o'rnatadi. Yana bir nom ham ma'lum: tortishishning geometrik nazariyasi. Umumiy nisbiylik nazariyasi maxsus nisbiylik nazariyasining xulosalariga asoslanadi. Bu holatda matematik hisob-kitoblar juda murakkab.

Keling, formulalarsiz tushuntirishga harakat qilaylik.

Umumiy nisbiylik nazariyasining postulatlari:

• ob'ektlar va ularning harakati ko'rib chiqiladigan muhit to'rt o'lchovli;
• barcha jismlar doimiy tezlikda tushadi.

Keling, tafsilotlarga o'tamiz.

Shunday qilib, umumiy nisbiylik nazariyasida Eynshteyn to'rt o'lchovdan foydalanadi: u odatdagi uch o'lchovli fazoni vaqt bilan to'ldirdi. Olimlar hosil bo'lgan strukturani fazo-vaqt kontinuumi yoki fazo-vaqt deb atashadi. To'rt o'lchovli ob'ektlar harakatlanayotganda o'zgarmasligi ta'kidlanadi, lekin biz faqat ularning uch o'lchovli proyeksiyalarini idrok eta olamiz. Ya'ni, o'lchagichni qanchalik egmang, siz faqat noma'lum 4 o'lchovli jismning proyeksiyalarini ko'rasiz. Eynshteyn fazo-vaqt uzluksizligini bo'linmas deb hisobladi.

Gravitatsiya haqida Eynshteyn quyidagi postulatni ilgari surdi: tortishish - bu fazo-vaqtning egriligi.

Ya'ni, Eynshteynning fikriga ko'ra, olma ixtirochining boshiga tushishi tortishish kuchining oqibati emas, balki fazo-vaqtning ta'sirlangan nuqtasida massa-energiya mavjudligining natijasidir. Yassi misoldan foydalanib: tuvalni oling, uni to'rtta tayanchga cho'zing, ustiga tanani qo'ying, biz tuvalda chuqurchani ko'ramiz; birinchi ob'ektga yaqin bo'lgan engilroq jismlar tuvalning egriligi natijasida dumalab ketadi (tortilmaydi).

Yorug'lik nurlarining tortishish jismlari ishtirokida egilishi isbotlangan. Balandlikning oshishi bilan vaqtning kengayishi ham eksperimental ravishda tasdiqlangan. Eynshteynning xulosasiga ko'ra, fazo-vaqt katta jism mavjud bo'lganda egri chiziqli bo'ladi va tortishish tezlashuvi 4 o'lchovli fazoda bir xil harakatning 3D proyeksiyasidir. Tuvalda kattaroq ob'ektga qarab aylanayotgan kichik jismlarning traektoriyasi o'zlari uchun to'g'ri chiziqli bo'lib qoladi.

Hozirgi vaqtda umumiy nisbiylik nazariyasi tortishishning boshqa nazariyalari orasida etakchi hisoblanadi va amaliyotda muhandislar, astronomlar va sun'iy yo'ldosh navigatsiyasini ishlab chiquvchilar tomonidan qo'llaniladi. Albert Eynshteyn aslida ilm-fan va tabiatshunoslik tushunchasining buyuk transformatoridir. U nisbiylik nazariyasidan tashqari Broun harakati nazariyasini yaratdi, yorugʻlikning kvant nazariyasini oʻrgandi, kvant statistikasi asoslarini yaratishda ishtirok etdi.

Sayt materiallaridan foydalanishga faqat manbaga faol havola joylashtirilgan taqdirdagina ruxsat etiladi.