Kuidas Eriline Suhtelisus Töötab - #2

{h1}

Huvitav artikkel, mis aitab teil mõista erirelatiivsuse põhitõdesid! Tutvuge WordsSideKick.comi erirelatiivsusega.

Üks energiamahukuse ühendamise sageli valesti tõlgendatud aspekt on see, et süsteemi mass suureneb, kui süsteem läheneb valguse kiirusele. See pole õige. Oletame, et raketi laev ruumis läbib. Esineb järgmine:

  1. Laevade kiiruse suurendamiseks peab süsteem lisama energiat.
  2. Rohkem lisandväärtust suurendab süsteemi vastupanuvõime kiirendamiseks.
  3. Vähem lisandväärtust läheb süsteemi kiiruse suurendamisele.
  4. Lõpuks muutub valguse kiiruse saavutamiseks vajaliku energia hulk lõpmatuks.

Etapis 2 on süsteemi kiirendustakistuse mõõtmine süsteemi energiat ja hoogu. Pidage meeles, et ülaltoodud neljandas etapis pole viidet massile. Samuti ei pea see olema.

Järgnevalt uurime, miks kahe sündmuse samaaegsus ererelatiivsuse maailmas ei saa juhtuda.

Samaaegsed sündmused

Kuidas eriline suhtelisus töötab: töötab

Selliste asjadega, mida vaadeldakse erinevates raamistikes, ei ole kahe sündmuse samaaegne. Kui te mõistate seda, mida seni räägime, on see idee imeline. Kõigepealt selgitame, mida see mõiste sisaldab. Kui Meagan näeb oma raamistikku korraga kaht sündmust, siis Garret, kes liigub seoses Meaganiga, ei näe sündmusi korraga. Kasutame veel ühte näidet. Kujutage ette, et Meagan seisab väljas ja märgib, et on olemas kaks identset suurtükki, mis on 100 jardi kaugusel ja teineteisega vastas.Kogu äkki tulistavad mõlemad suurtükid samal ajal ja kahurite pulgad üksteisele täpselt poole kauguselt, 50 meetrit. See pole mingi üllatus, kuna need suurtükid on identsed ja tulevad kapslites sama kiirusega. Nüüd arvan, et Garret sõitis oma rula parema kiirusega ühe suurtükki suunas ja ta oli mõlema otse tulejoonel. Samuti arvan, et ta oli täpselt poolteise vahel kahe suurtükid, kui nad vallandati. Mis juhtuks? Kakskilbist, mille Garret oli liikunud, tabas ta kõigepealt. See oli vähem vahemaad, kui ta liikus selle suunas.

Nüüd asendame need kahurid lambipirnidega, mis lülituvad sisse samal ajal Meagani raamistikus. Kui Garret sõidab oma rula samamoodi nagu see, mida ta on teinud kahurlitega, kui ta jõuab pooljoonega, siis näeb ta lampi, kus ta esimesena sisse lülitub, ja siis näeb see, et lambipirn liigub viimasest. Selguse saamiseks vt joonist 6.

Joonisel fig 6 on parempoolne pirn sisse lülitatud. Ma olen näidanud, et Garret liigub sibulate vahekauguse suunas samas suunas, ja ta otsib kuu suunas. Nagu varem öeldud, näitab Garten, kui sibulad lülituvad sisse Meagani raamistikus, parempoolse sisselülitamise pirn, enne kui vasakpoolne pirn. Kuna ta liigub parema valgussignaali suunas, on selle valguses lühem vahemaa, et jõuda temasse. Garret arutleb Meaganiga, et sibulad ei lülitu sisse samal ajal, kuid Meagani vaatevinklist nad seda tegid. Loodetavasti näete, kuidas erinevad võrdlusraamid ei võimalda sündmusi üheaegselt jälgida.

3.0 - lõbus koos eriosa teooria relativism

Kurattav Twin paradoks

Kuna SR ütleb, et mõlemal erineval vaatlejal on võrdne õigus vaadata sündmust nende võrdlusraamide suhtes, siis jõuame paljudesse mitte niivõrd nähtavatesse paradoksidesse. Pisut kannatlikkusega võib näidata, et enamikul paradoksidel on loogilised vastused, mis vastavad nii prognoositava SR-i tulemusele kui ka täheldatud tulemusele. Vaatame kõige kuulsamaid neist paradoksidest - Twin Paradox.

Oletame, et kaks kaksikut, John ja Hunter, jagavad sama võrdluskaadrit üksteisega maa peal. Johannes istub kosmoselaevas ja Hunter seisab maas. Kaksikel on igaüks identne kell, mida nad nüüd sünkroonivad. Pärast sünkroniseerimist puruneb John ja kiirendab 60% valguse kiirust. Kui Johannes sõidab eemal, on mõlemal kaksikel õigus vaadelda teist kui relativistlikke mõjusid (pikkuse kokkutõmbumine ja aja pikenemine). Lihtsuse huvides eeldame, et neil on täpne meetod nende mõjude mõõtmiseks. Kui John ei naaseks kunagi, siis ei saa kunagi vastust küsimusele, kes tegelikult mõjutasid. Aga mis juhtub, kui Johannes pöördub ümber ja naaseb maa peale? Mõlemad nõustuksid, et John vananenud aeglasemalt kui Hunter, seega oli Johni aeg aeglasem kui Hunterile. Selle tõestamiseks peavad kõik, mida nad peavad tegema, vaadata oma kellasid. John'i kell näitab, et tal kulus vähem aega, kui ta Hunteri näitusel nägi üles ja läheks tagasi. Kui Hunter seisis seal ootamas, läks aeg temast kiiremini kui Johannes. Miks see nii on, kui mõlemad reisivad 60% valguse kiirusega üksteise suhtes?

Esimene mõte on see, et kiirendus SR-is on natuke keeruline (seda on tegelikult paremini käsitletud Einsteini üldise relatiivsuse teoorias - GR). Ma ei taha öelda, et SR ei suuda kiirendamist, sest see suudab. SR-s saate kirjeldada kiirendamist inertsiaalsete kaadrite lokaalse "ühilduvuse" mõttes. See võimaldab SR'il vaadata kogu liikumist ühtlaseks, st püsivat kiirust (mitte kiirendavat). Teine punkt on see, et SR on "eriline" teooria. Sellega seoses pean silmas seda, et seda saab rakendada olukordades, kus raskusjõu pole, mistõttu ruumi-aeg on tasane. GRs ühendab Einsteini kiirenduse ja raskusjõu, nii et mu eelmine avaldus on üleliigne. Igatahes, gravitatsiooni puudumine SR-is on, miks seda nimetatakse "erilisele relatiivsusele". Nüüd, paradoksi juurde tagasi... Kuigi mõlemad nägid, et teine ​​on vähenenud ja aeglustunud, on see, kes kiirenduse kiirendamiseks tegelikult jõudis kiirele, on see, kes vanuses vähem. Kui te kaevate SR-i maailma sügavamale, mõistate, et see ei ole tõesti oluline kiirendus; see on raami muutus. Kuni Johannes ja Hunter naasis raamistikku, kus nende suhteline liikumine oli null (kus nad seisavad üksteise kõrval), ei nõustunud nad alati sellega, mida teised nägid. Nagu kummaline, nagu tundub, pole tõepoolest mingit konflikti - mõlemad märkisid, et teine ​​oli relativistlikke mõjusid. Üks meetod, mida kasutatakse Twin Paradoxi dünaamika näitamiseks, on kontseptsioon, mida nimetatakse Relativistiliseks Doppleri efektiks.

Vaatame Doppleri efekti järgmises jaotises.

Doppleri efekt

Kuidas eriline suhtelisus töötab: John

Doppleri efekt väidab põhimõtteliselt, et liikumisest tingitud elektromagnetlainete sagedus nihkub. Vahetuse suund sõltub sellest, kas suhteline liikumine suunab teid suunas või eemale (või vastupidi). Samuti on nihke amplituud sõltuv allikakiirusest (või vastuvõtja kiirusest). Doppleri efekti mõistmiseks on hea koht kõigepealt heli lainete vaatamiseks. Halbade lainetega seostub Doppler Shift, mida peaksite hõlpsalt tundma. Kui heliallikas läheneb sulle, tõuseb heli sagedus ja ka siis, kui heliallikas liigub sinult eemale, heli sagedus väheneb. Mõelge lähenevale rongile, mis puhub oma vile.Kui rong läheneb, kuulete vilistust tooni kui kõrget tähelepanu. Kui rong läheb sind välja, saate kuulda väikse tooni muutumist madalama märkme juurde. Teine näide ilmneb siis, kui autosõidud rassistuvad. Saate kuulda kindlat nihet auto helis, kui see läheb, kus te seisate. Üks viimane näide on toonide muutus, mida kuulete, kui politsei sõidab sinu sireeniga. Olen kindel, et mõnel hetkel meie elus on meid imiteerinud mööduvat autot või politseiautot; me jäljendasime Doppleri vahetust. See Doppleri nihe mõjutab valgust (elektromagnetilist kiirgust) samal viisil ühe kriitilise erandiga; nihe ei võimalda teil määrata, kas valgusallikas läheneb sulle või kui te lähete allikale ja vastupidi. Nagu öeldud, vaatame allpool joonist 7.

Joonise 7 ülaosas näete, et statsionaarsed valgusallikad kiirgavad valgust kõikides suundades. Teises osas näete, et allikas "S" liigub paremale ja valguse lained liiguvad (need näevad välja nii, nagu oleksid nad esiosas kokku surutud ja tagant tõmmatud). Kui lähened valgusallikale või valgusallikale, läheb sulle nägemise sagedus (märkate, et eesmised lained on lähemal kui taga). Vastupidi kehtib see valgusallika kohta, mis eemaldub sind või kust läheb. Sageduse muutumise tähtsus on see, et kui sagedus suureneb, siis on aeg, mis kulub ühe kogu tsükli (võnkumise) jaoks, on väiksem. Samamoodi, kui sagedus väheneb, on ühe kogu tsükli jaoks kuluv aeg rohkem.

Nüüd rakendame seda teavet Twin Paradoxile. Tuleta meelde, et John purustas Hunterist 60% valguse kiirusest. Ma valisin selle kiiruse, sest vastav relativistlik Doppleri nihke suhe on läheneva allika jaoks "2 korda" ja läheneva allika jaoks "1/2". See tähendab, et kui allikas läheneb sulle, kuvatakse sagedus kahekordistumiseks (aeg on seejärel poole võrra) ja kui allikas läheb sinust eemale, siis kuvatakse sagedus poole võrra (seejärel kahekordistatakse). (sarnaselt võinuksin paradoksiks kasutada ka kiirust, näiteks 80% valguse kiirus oleks viinud Doppleri nihke "3" ja "1/3" nihkeni vastavalt lähenemisele ja liikumisele). Pidage meeles, et nihke suund sõltub allika suunas, samas kui nihke amplituud suureneb allika kiirusega.

Vaatame Doppleri vahetust järgmises jaotises.

Doppler Shift

Võtame teise reisiga kaksikud, kuid seekord reisib Johannes 12 tundi ja 12 tundi tagasi, mõõdetuna tema kella järgi. Iga tunni tagant saadab ta Hunterile raadiosignaali, milles ta tunneb. Raadiosignaal on lihtsalt veel üks elektromagnetilise kiirguse vorm; seepärast sõidab see ka valguse kiirusega. Mida me saame, kui John liigub Hunterist eemal? Kui John kell loeb "1 tund", saadab ta esimese signaali. Kuna ta eemaldub Hunterilt 60% valguse kiirusest, põhjustab relativistlik Doppleri efekt Hunterit jälgimaks, et John'i ülekanne oleks ½ lähteväärtusest. Ülaltoodud arutelust järeldub, et sagedus tähendab, et sagedus on see, et see võtab kaks korda rohkem aega, mistõttu Hunter saab Johannese "1 tund" signaali, kui tema kell loeb "2 tundi". Kui John saadab oma "2-tunnise" signaali, saab Hunter selle kätte 4 tunni tagant. Nii saate näha suhet arenemas. Jahi kella iga 1-tunnise signaali jaoks on Hunterilt möödas 2 tundi. Kui John kell loeb "12 tundi", on ta saatnud 12 signaali. Hunter on teisest küljest saanud 12 signaali, kuid nad olid kõik 2-tunnise vahega... seega on Hunteril läbitud 24 tundi. Nüüd John pöördub ümber ja saadab tagasi signaale iga tunni järel samamoodi kui varem. Kuna ta läheneb Hunterile, põhjustab Doppleri nihe nüüd Hunterit, et jälgida, kas sagedus on kaks korda suurem kui lähteväärtus. Kaks korda sagedus on sama kui ½ aja, nii et Hunter saab John'i "1 tund" signaale 30-minutiliste intervallidega. Kui 12-tunnine tagasisõit on möödas, on John saatis 12 signaali. Hunter on saanud 12 signaali, kuid neid eraldati 30 minutiga, seega on Hunteril 6 tundi möödas. Kui me nüüd kokku mõlema kaksiku kadunud aega näeme, on John'ile 24 tundi (12 + 12), kuid Hunterile on möödunud 30 tundi (24 + 6). Seega on Hunter nüüd vanem kui tema identne kaksik, John. Kui John oleks reisinud kaugemale ja kiiremini, oleks aja pikendamine olnud veelgi suurem. Vaadake uuesti kaksikud, kuid seekord laske John'il sõita 84 tundi ja tagasi (oma kellaajal) 80% valguse kiirusega. John'i kogupikkus on 168 tundi ja Hunterile kulunud aeg on 280 tundi; John käis oma kella 1 nädala jooksul, kuid Hunter ootas oma kella 1 nädala 4 päeva ja 16 tundi. Pea meeles, et Hunter saab Johni väljuvate signaalide poole sagedusega, mis tähendab kahekordset korda. Seepärast saab Hunter John'i 84 tunni signaale iga 3 tunni tagant 252 tunni jooksul (3 on relativistlik Doppleri nihe valguse kiiruse 80% -ni). Samuti saab Hunter Johani tagasipöördumiseks 84 tunni signaale iga 20 minuti tagant kokku 28 tunniks (20 minutit on tagasipöördumise jaoks 1/3 relativistliku Doppleri vahetuse). Nüüd teate kogu edasi-tagasi reisi Hunteri vaatenurgast, 252 + 28 = 280 tundi või 1 nädal 4 päeva ja 16 tundi. John aga sõitis 84 tundi ja 84 tundi tagasi kokku 168 tundi või 1 nädal.

Vaatame lähemale järgmise paradoksi paradoksi juurde.

Twin Paradox

Nüüd vaatame kaksikud uuesti, kuid seekord saadab Hunter signaali iga tunniga oma kellaajal.Mida Johannes näeb? Kui Hunter näeb John'i reisi lõppu väljuvat jalga, loeb ta kella 15 tundi ja on saatnud 15 signaali. John aga ütleb, et ta sai 6 signaali, mis eraldati 2 tunni (relativistliku Doppleri nihkega) kokku 12 tunniks. Mis juhtus teiste 9 signaaliga? Nad on ikka Johnile sõites. Seega, kui John muudab oma tagasitõmbeseina, satub ta nüüd puuduva 9 signaali ning 15 signaali, mille Hunter saatis 15 tunni tagant, tagantjärele. Nii saab John 24 signaali, mis on kokku 30-minutilise vahega kokku 12 tundi. Nagu eelmine näide, on need 24 signaali kõik doppler suurema sagedusega nihkunud, sest Johannes lähenes neile nüüd. Nüüd, kui me kokku kogu reisi, saatis Hunter ühe signaali iga tunniga kolmkümmend tundi, kuid John sai 6 signaali, mis olid 2 tunni kaugusel ja 24 signaali, mis olid 30-minutilise vahega. Hunter saatis 30 signaali 30 tunni jooksul; John sai 24 signaali 24 tunni jooksul. Tulemus on sama nagu varem, kuid kaksikud ei nõustu, kui esimene jalg lõppes ja viimane jalg algas. Nii saab sellest järeldada, et John'i raami muutus (väljaminevast tagasipöördumisest) eristab teda Hunterist. Hunteri jaoks ei muutu üldse midagi. Igatahes sa vaatad seda; ta ootab 30 tundi ilma muudatusteta. John aga muutub. Ta muudab raami, milles ta liigub raami, kus ta liigub tagasi. See muudatus rikub Johni ja Hunteri vahelist sümmeetriat, kõrvaldades seega ka paradoksi.

Enne järgmise kontseptsiooni käivitamist tahaksin veenduda, et paar asja SR-i ja valguse kiiruse kohta mõistaks õigesti. Esiteks prognoosib SR ennast, et igaühe puhul on mass, mis läheneb valguse kiirusele aeglasemalt, kuna see on pikkade kokkutõmbumise ja ajanäitajaga, kuid see võimaldab kiiremini kui valguse kiirus. Mõelge valguse kiirust barjäärina. SR lubab eksisteerida mõlemal pool barjääri, kuid kumbki pool ei saa teisele üle kanda. Praeguseks pole midagi kiiremini kui valguse poolest avastatud, ja kõik, mis meil on, on osakesi (tahhionid) teooriad, millel võib olla olemasolu olemasolu võime. Võib-olla ühel päeval keegi avastab nende olemasolu.

Teiseks, teistsuguse raamistiku kiirused ei saa kokku võtta. Näiteks kui ma jooksin 5 miili / tunniga ja samal ajal viskaksin kivi 5 miili / tunnis, on ainus põhjus, miks te (seisab püsivalt), et kivi sõidab 10 miili / tunnis, on see, et kiirus on nii väike valguse kiiruse suhtes. Me kasutame Lorentzi transformatsioone, et teisendada ühest raamist teise, kasutades raame suhtelist kiirust. Need ümberkujundused räägivad meile matemaatiliselt, et kuigi aeglasel kiirusel on sirge lisamise viga liiga palju väike, on väga kiire kiiruse tuvastamisel viga muutunud üsna suureks. Seega klassikaline mehaanika, mis õpetab neid kiirusi kokku võtma, on tegelikult vale. Me saame seda teha, kuid see on vale põhjuse korral õige vastuse saamine.

Vaatame kahte paradoksi ja samaaegsust järgmises osas.

Twin Paradox kasutades samaaegseid sündmusi

Samaaegsus (või selle puudumine) on suurepärane vahend mõistmaks paljusid SR-ga seotud paradoksi. Ja kui ma pean põhjalikult mõtlema, tuleb arvestada kõigi SR-sündmustega erinevate võrdlusradade vahel. Vaatame uuesti kaksikparadoksi (John väljastab 12 tundi 60% valguse kiirusest ja tagastab sama kiirusega). Põhimõtteliselt on kaalutlustel kolm raamistikku. Esiteks, kaksikud on maa peal ilma suhteta kiiruseta nende vahel. Teiseks jõuab John oma reisi väljumisse. Kolmandaks, John (pärast koheselt ringi pööramist) hakkab oma reisi tagasi liikuma. Kasutan samu näiteid nagu varem, välja arvatud juhul, kui ma kasutan Lorentzi ümberkujundamise numbreid, selle asemel, et selgitada täheldatud nähtusi, võrreldes relativistliku Doppleri vahetusega.

1. raam:

Hunter ja John nõustuvad kõik, mida nad jälgivad. Seda peaks olema lihtne mõista, kuna kahe kaksiku vahel pole suhteline kiirus. Nad on liikumas koos.

2. raam:

John reisib oma kella 12 tunni võrra. Pidades silmas kahte olukorda, mõistisime, et Hunter jälgib Johannese väljarände ajalist aeglustumist. Seega, kui John kirjutab 12 tundi, registreerib Hunter 15 tundi. Pidage meeles, et 60% -lise valguse kiirusega on aja pikendamine 80%. Seega, kui John kirjutab oma aja 12 tundi, on see 80% sellest, mida Hunter registreerib - 15 tundi. Aga mida Johannes jälgib Hunteri aega? Ta jälgib Hannterit mõjutades aja pikenemist; Seetõttu mõõdab ta oma reisi 12 tundi, kuid Hunteri ajal jälgib ta 9,6 tundi (80% oma kellaajast).

2. raamarv kokku:

Hunter mõõdab oma aega 15 tundi, kuid Johni aeg on 12 tundi. John mõõdab oma aega 12 tundi, kuid Hunteri aeg on 9,6 tundi.

Loomulikult ei ole sündmus, mis on väljamineva reisi lõpp, samaaegne. John arvab, et Hunteri aeg on 9,6 tundi, kuid Hunter arvab, et tema aeg on 15 tundi. Peale selle mõlemad mõlemad arvavad, et Johni aeg on 12 tundi, mis ei ühti kahe esimesega.

Vaatame järgmise stsenaariumi tulemusi.

Lihtsuse puudumine

3. raam:

Hunteri vaatenurgast pole midagi uut juhtunud. Ta jäi oma esialgseks raamistikuks ja Johannes pöördus sama kiirusega, millega ta jäi. Seetõttu mõõtis Hunter tagasisaatmist, et oma raami jaoks võtta 15 tundi (sama kui väljaminev reis) ja jälgib reisi, et Johannes 12 tunniks võtta. John'i vaatenurgast sattus ta suuri muutusi. Ta muutis tegelikult kaarte ühel reisil, et reisida tagasi.Nüüd, tagasipöördumise reisi alguses, kui Johannes oma kelladelt vaatab, jälgib ta oma kella 12 tunni ja Hunteri kella 20,4 tunniks lugemiseks. Mõelge sellele. Johannes näitab nüüd, et Hunteri kell tõusis 9,6 tunnilt 20,4 tunnini. Kuidas see võib olla? Kui John muutis 2. raamilt 3. raami, oli Hunteri ja Johannese vaheline sümmeetria purustatud. Seega vaatavad kõik oma aega oma muutusteta. Ja kuna Johannes oli see, kes tegelikult raame vahetanud, näitas ta Hunterilt rohkem aega. Siin on see äri tavaline. Tagasipöördega sõidab John 12 tundi, kuid Hunteril on 9,6 tundi. Jällegi, puhastage seda...

3. raamide kogusumma:

Hunter mõõdab oma aega 15 tundi, kuid ta mõõdab Johni aega 12 tundi. John mõõdab oma aega 12 tundi, kuid ta mõõdab Hunteri aega 9,6 tundi. Pidage meeles, et see 9.6 on ainult tagasisõidul pärast raami muutmist.

Reisi kogusumma:

Hunter mõõtis oma aega 15 tundi väljavoolu reisi + 15 tundi tagasi reisi... 30 tundi.

Hunter täheldas Johannese aega 12 tundi väljumiseks + 12 tundi tagasi... 24 tundi.

John mõõtis oma aega 12 tundi väljumiseks + 12 tundi tagasi... 24 tundi.

John täheldas Hunteri aega 20,4 tundi (pärast väljaminevat reisi ja raami muutmist) + 9,6 tundi tagasisaatmiseks... 20,4 + 9,6 = 30 tundi.

Kas te leiate mis tahes sündmusi, kus nii John ja Hunter lepivad kokku nii enda kui ka teise aja jaoks? Ei, sa ei saa. Paradoksi võtmeks on samaaegsuse puudumine. Mõlemad kaksikud mõõdavad ja jälgivad. Kahjuks ei mõõdeta ega jälgita samu sündmusi. Nende jaoks pole võimatu pidada midagi esimest jalga lõppu üheaegselt, kui nad näevad seda, et Hunteril on erinev aeg. Huvitav on märkida, et tulemused on samad kui relativistilised Doppleri nihke tulemused. Kas siin on muster? SR võimaldab probleemide lahendamiseks kasutada erinevaid meetodeid. Sellisel juhul näitab ruumi-aja diagrammide kasutamine (need sõnad jällegi) selgelt iga punkti, millest me räägime. Ma kasutasin ainult Lorentzi transformeeringuid koos relativistliku Doppleri efektiga.

Vaatame probleeme kahe paradoksiga järgmises jaotises.

Twin Paradox Trouble

Paljudel inimestel on raskusi kahe paradoksiga raami muutmise viisi tõttu. Sellisel juhul on probleem Hunteri John'i kella hüpata pärast raami muutmist (9,6-20,4 tundi). Siin tõesti pole mingit probleemi. Kui soovite integreerida kiirenduse erinevate inertsiaalsete raamide kasutamisel pöörde ajal, saab seda teha (samade tulemustega). Teine ühine lähenemisviis on ette kujutada, et keegi teine ​​kosmoses, mis läbib Johannet just siis, kui ta jõuab oma pöördepunkti. See inimene liigub Hunteri poole sama kiirusega, et Johannes reisis, nii et pole vaja Johannat edaspidi kaaluda. Peamine asjaolu on selles, et kui me siis läksime tagasi asendusraamatusse ja vaatasime Hunteri kella vaatamiseks, näitab see, et mõni aeg oli juba registreeritud, kui asendaja alustas oma reisi Hunteri poole. Kui kaugele peaksime me minema? Kuna John läks väljumisreisil välja 12 tundi, peaksime asendusraami raamistikus 12 tundi tagasi minema. Selle asendaja lähtepunktis loeb Hunteri kell 10,8 tundi. See on äärmiselt oluline. See näitab selgelt, et mõlemad kaksikud, kaksik ja asendaja jälgivad teist kui aeglasemaid aegu. Suur vahetumine toimub siis, kui muutmisraam on muutunud. See tähendab, et mõlemad näevad teineteist nii, et neil on tegelik ja väljamineva ja tagasipöördumise ajal aeglasem aeg, kuid raami muutuse ajal on nihkest suurem kui Janni konto Hunteri aeglaselt töötaval kellaajal. Pärast raami muutmist on kahju tekkinud. Johannes jälgib Hunteri kella aeglaselt, kuid see ei aeglusta piisavalt, et kompenseerida raami muutmise ajal tajutud 10,8 tundi. Kas seekord hüpata füüsiline esinemine? Ei. Ajakõrgus tekib, sest kui John muudab raame, ei kasuta ta enam viitena sama sündmust. Kui Johannes tegi oma käigu, hakkas Hunteri raami sündmus, mida John mõtles samaaegselt oma pöördega, muutunud. Johni raamimuutus põhjustas selle segaduse, sest tema uus raamistik kasutab Hunteri raamistikus sündmuse teistsugust aega. Täpsemalt öeldes on Hunteri raami pöördeüritusel erineva ajaväärtusega väljaminev jala ja tagasitulek, nagu John tajub. Pidage meeles, et eespool mainitud Hunteri raami puhul räägin ma sellest, mida John arvab, et Hunteri raamisaega oleks. See vaheline erinevus on John'ile vaid selge, sest see on tema raamistiku muutus, mis põhjustab lahknevust. Hunteri raamistikus ei muuda Hunter midagi, kui John muudab raame. Siin jällegi, mõistes, et kaks sündmust ei ole samaaegsed, lahendatakse paradoks. Siinkohal üritan rõhutada seda, et paradoksi käsitlemiseks on erinevaid viise. Kõik meetodid annavad sama tulemuse, kuid kui te tegelikult arvestada olukorra üheaegsusega, siis kuidas see on ja miks muutub selgeks.

Vaatame järgmise reisi ajalisi reise.

Ajas reisimine

Nüüd, kui olete tutvustanud teooria mõisteid, vaatame lühidalt ajalise reisi ja erilise relatiivsuse vahelist seost. Kui mäletate kahe paradoksi tulemust, peaksite nõustuma, et tulevikus on võimalik reisida isegi astronautide reisidel.Oletatakse, et nad saavad tõenäoliselt ainult mõne nanosekundi, kuid kui nad tagasi pöörduvad, siis aeg maa peal on nende süsteemiaja ees. Seega on nad naasnud tulevikku. Aja jooksul reisi ajal ei ole spetsiaalne relatiivsus nii rõõmustav, kui edasi liikudes. Vaatame seda lähenemist...

Paljud loomingulised meeled on mõelnud, et kui aeglustada aega, kui lähened valguse kiirusele, kui võiksite leida viisi kiiremini kui valguse kiirus, kas saaksite aeg-ajalt reisida? Kui ma usun, et erirelatiivsus on õige, siis ma usun ka, et järgnevad sündmused toimuvad. Selleks, et reisida kiiremini kui valguse kiirus, eeldatakse, et peaksite mingil hetkel reisima täpselt valguse kiirusega. Näiteks ei saa te mingil ajahetkel reisida 50 miili / tunnis, seda ei saa te reisida pikkusega 51 miili / tund, muidugi, see tähendab, et alustades reisist vähemalt 50 miili / tunniga. Nüüd räägib SR meile, et valguse kiirusel peatub aeg, teie pikkus ei sõltu mitte ühestki, ja teie vastupanuvõime kiirendusele muutub lõpmatuks, mis nõuab lõpmatu energiat (nagu näeb raamistik, mis ei käivitu süsteemiga). Need tingimused ei tundu väga elule kasulikud. Seega ma järeldan, et SR-i mõistete kasutamisel minevikus minevikus on mõni tõsine probleem lahendada.

Järeldus

SR tegeleb kokkutõmbamistega ja laienemistega, mis ei ühti meie universumi seisukohtadega. Tegelikult tunduvad nad peaaegu naeruväärsed. Kuid on olnud mitmeid tähelepanekuid, mis on kooskõlas SR prognoosidega. Niisiis, kuni teooria on osutunud valeks või lihtsam teooria annab samad tulemused, säilitab SR oma parima teooria.

Siin on viis artiklit, mille olete avastanud:

  • Sellist asja nagu absoluutset (täiesti statsionaarset) raamistikku ei ole.
  • Füüsika seadused kehtivad võrdselt kõigile võrdlusradadele.
  • Valguse kiirus on konstantne kõigis võrdlusraamides.
  • Erinevate võrdlusradade vahel ei esine üritusi üheaegselt.
  • Sa pole kunagi liiga vana õppima.

Kui te püüate SR-i paremini mõista Ära hukkuma nende eksitavate väljavõtetega:

  • Aeg aeglustab, kui kiirus suureneb. (Ainult siis, kui seda vaadatakse teise raamistikuga)
  • Objektid lühendavad, kui kiirus suureneb. (Sama nagu eespool)
  • SR ei suuda kiirendamist. (Suurim eksitus SR-i kohta)
  • Mass suureneb kiirusega. (Energia suureneb, mitte ülejäänud mass)
  • Miski ei saa reisida kiiremini kui valguse kiirus. Heleda barjääri kiiruse ületamine kiirest või aeglasemast kiirusest on keelatud.

Erite relatiivsuse teooria ilu on see, et see annab meile seadusi, millest me saame ühendada ruumi ja aega ning ka energiat ja massi. Erirelatiivsus on kindlasti mõtleva inimese mänguväljak.

Eriline tänu John M. Zavisale selle artikli toetamise eest.

  • Suhtlus ja FTL Travel
  • Suurepärane raamat, mis annab põhjaliku matemaatilise arutelu ererelatiivsuse, üldisest relatiivsusest ja osakeste füüsikast, on The Dancing Wu Li Masters: Gary Zukav Uue füüsika ülevaade.
  • Veel üks suurepärane raamat, mis annab üksikasjalikuma analüüsi, on Spacetime Physics: sissejuhatus erilise relatiivsuse poolt Edwin F. Taylor ja John Archibald Wheeler.


Video Täiendada: The mind behind Linux | Linus Torvalds.




ET.WordsSideKick.com
Kõik Õigused Reserveeritud!
Mistahes Materjalide Reprodutseerimine Lubatud Ainult Prostanovkoy Aktiivne Link Saidile ET.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ET.WordsSideKick.com