Afstæðiskenning

Afstæðiskenning

Afstæðiskenningin er mjög flókið og erfitt viðfangsefni. Við munum bara ræða mjög grunnatriði kenningarinnar hér.

Afstæðiskenningin er í raun tvær kenningar sem Albert Einstein kom með snemma á 20. áratugnum. Önnur er kölluð „sérstök“ afstæðiskennd og hin er kölluð „almenn“ afstæð. Við munum aðallega tala um sérstakt afstæðishyggju hér.

Þú getur lært meira um tvo mjög mikilvæga þætti afstæðiskenningarinnar á þessari síðu um ljóshraði og útvíkkun tímans .

Sérstök afstæði

Það eru tvær meginhugmyndir sem mynda kenningu Einsteins um sérstaka afstæðiskennd.

1. Afstæðisreglan: Lögmál eðlisfræðinnar eru þau sömu fyrir hvaða tregðuviðmiðunarramma sem er.

2. Meginreglan um ljóshraða: Hraði ljóss í lofttæmi er sá sami fyrir alla áhorfendur, óháð hlutfallslegri hreyfingu þeirra eða hreyfingu ljósgjafa.

Hvað þýðir „ættingi“?

Fyrsta meginreglan sem talin er upp hér að ofan er ansi ruglingsleg. Hvað þýðir þetta? Jæja, áður en Albert Einstein taldi vísindamenn að öll hreyfing ætti sér stað gegn viðmiðunarpunkti sem kallast „eter“. Einstein hélt því fram að eterinn væri ekki til. Hann sagði að öll hreyfing væri „afstæð“. Þetta þýddi að hreyfingarmælingin var háð hlutfallslegum hraða og stöðu áhorfandans.

Afstætt dæmi

Eitt dæmi um afstæðishyggju er að ímynda sér tvo menn í lest sem spila borðtennis. Lestin ferðast um 30 m / s norður. Þegar boltanum er slegið fram og til baka á milli leikmannanna tveggja, birtist boltinn leikmönnum að hreyfa sig norður á um 2 m / s hraða og síðan suður á 2 m / s hraða.

Ímyndaðu þér einhvern sem stendur við járnbrautarteinana og horfir á borðtennisleikinn. Þegar boltinn er á norðurleið virðist hann ferðast á 32 m / s (30 m / s auk 2 m / s). Þegar boltanum er slegið í hina áttina virðist hann enn ferðast norður en á 28 m / s hraða (30 m / s mínus 2 m / s). Áhorfandanum við hlið lestarinnar virðist boltinn alltaf vera á ferð norður.

Niðurstaðan er sú að hraðinn á boltanum fer eftir 'hlutfallslegri' stöðu áhorfandans. Það verður öðruvísi fyrir fólkið í lestinni en manneskjuna við hliðina á járnbrautarteinunum.

E = mc^tvö

Ein af niðurstöðum kenningarinnar um sérstaka afstæðiskennd er hin fræga jöfna Einsteins E = mc^tvö. Í þessari formúlu er E orka, m er massi og c er stöðugur ljóshraði.

Athyglisverð niðurstaða þessarar jöfnu er sú Orka og messa eru skyld. Sérhver breyting á orku hlutar fylgir einnig breyting á massa. Þetta hugtak varð mikilvægt við þróun kjarnorku og kjarnorkusprengjunnar.

Lengdarsamdráttur

Önnur áhugaverð afleiðing sérstaks afstæðis er lengdarsamdráttur. Lengdarsamdráttur er þegar hlutir virðast styttri því hraðar sem þeir hreyfast miðað við áhorfandann. Þessi áhrif koma aðeins fram þar sem hlutir ná mjög miklum hraða.

Til að gefa þér dæmi um hvernig hlutir sem hreyfast mjög hratt virðast styttri. Ef 100 metra langt geimferð var að fljúga hjá þér á 1/2 ljóshraða, þá virðist það vera 87 fet að lengd. Ef það hraðaði upp í 0,95 ljóshraða virtist það aðeins vera 31 fet að lengd. Auðvitað er þetta allt afstætt. Fólki um borð í geimskipinu virðist það alltaf vera 100 fet að lengd.

Lestu meira um Albert Einstein og Kenning um almenna afstæðiskennd .