सापेक्षता के सिद्धांत को समझने के लिए कैसे
गठन / / December 19, 2019
ठीक है, आगे और पीछे, ऊपर और नीचे, छोड़ दिया और: आप जानते हैं, पूरे सामग्री ब्रह्मांड तीन आयाम हैं। चौथे आयाम - समय। साथ में वे अंतरिक्ष समय सातत्य का गठन। लेकिन रगड़ कि स्थान और समय के बारे में हमारी विचार सीधे जिस गति से हम आगे बढ़ रहे हैं पर निर्भर करता है है।
यह समय, स्थान और एक चलती वस्तु के बीच संबंध है सापेक्षता (SRT) के विशेष सिद्धांत 1905 में अल्बर्ट आइंस्टीन द्वारा विकसित वर्णन करता है। बाद में इसके आधार महान भौतिक विज्ञानी और सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत (जीआर) है, जो, इसके अलावा में समय और स्थान के लिए, और इस तरह के गुरुत्वाकर्षण के रूप में खाते में अन्य कारकों में ले जाता है पर। यह पर, हम बात नहीं करेंगे - यह एक अलग ग्रंथ की आवश्यकता होगी। तो, हम विशेष सापेक्षतावाद के अध्ययन के लिए आगे बढ़ना!
सापेक्षता के सिद्धांत के मुख्य सिद्धांतों
पहली बात यह है सापेक्षता के सिद्धांत के विकास के लिए समझने के लिए: रिश्तेदार आंदोलन।
इसका मतलब है कि उपस्थिति या आंदोलन के अभाव हमेशा अन्य वस्तुओं के संबंध में परिभाषित किया गया है। आंदोलन और इसकी गति पर्यवेक्षक (जो वस्तु को देखता है) और संदर्भ के फ्रेम (एक जहाँ यह लग रहा है) पर निर्भर करता है।
कल्पना कीजिए कि एक यात्री रेलगाड़ी पर यात्रा और एक किताब पढ़. उनके लिए स्थिर और ट्रेन पर सीटें, और अन्य यात्रियों के रूप में पुस्तक अभी भी (अगर वे अपनी सीटों में और नहीं बैठ भोजन कार के लिए अपने रास्ते बनाने ज़ाहिर है,)। ट्रेन में सब तय हो गई वस्तुओं की गति, हमारे अपने के दृष्टिकोण से, शून्य पाठक यात्री हो जाएगा।
इस समय, मंच चाहिए अन्य व्यक्ति, जो अतीत उड़ान ट्रेन सीटी। उसे, और एक किताब और सीट ट्रेन की गति के साथ चलता रहता है के साथ यात्री के लिए - कहते हैं, 200 किमी / घंटा। लेकिन भोजन कार, काफिले के सिर में स्थित के रास्ते पर यात्रियों भी तेजी से आ जाएगा: उनकी गति ट्रेन की गति के साथ विकास होगा।
इस गति के किसी भी इसके साथ मामला है, लेकिन वहाँ एक अपवाद है: प्रकाश की गति। हमारे ट्रेन की नाक पर प्रोजेक्टर से प्रकाश हमेशा एक ही गति से चले जाएँगे - 300 000 किमी / है।
यहाँ हम बुनियादी सिद्धांतों के करीब आते हैं, जिस पर सापेक्षता के सिद्धांत:
- सापेक्षता के सिद्धांत: उन निकायों जो एक स्थिर गति या फलक (दोनों यात्री और अपनी पुस्तक) में एक दूसरे के सापेक्ष ले जाने के लिए, शारीरिक प्रक्रियाओं एक ही हैं।
- प्रकाश की गति की भक्ति के सिद्धांत: प्रकाश के वेग निरंतर सभी पर्यवेक्षकों प्रकाश स्रोत के संबंध में उनकी गति पर ध्यान दिए बिना के लिए है। है यही कारण है कि, ट्रेन या अंतरिक्ष यान पर प्रोजेक्टर से प्रकाश की नाक पर दीपक से प्रकाश एक ही गति है।
लाइट इतनी तेजी से कि इसके प्रसार को तात्कालिक लगता यात्रा करता है। लेकिन यह अंतरिक्ष में बहुत अलग दूरी लग रहा है। उदाहरण के लिए, पृथ्वी 150 मिलियन किलोमीटर का गठन करने के लिए सूर्य से दूरी, प्रकाश लगभग 8 मिनट में गुजरता है। इसका मतलब है कि अगर सूरज कभी बुझाहम सिर्फ 8 मिनट में इसे देखेंगे।
सापेक्षता के सिद्धांत के परिणाम
क्या इसके बाद के संस्करण सिद्धांतों से इस प्रकार है और कैसे वे समय और स्थान के साथ जुड़े हुए हैं? अंतरिक्ष फैलता है, समय अनुबंध, बड़े पैमाने पर बढ़ जाती है: सापेक्षता के सिद्धांत के तीन मुख्य परिणाम है। हम हर आदेश के साथ समझ जाएगा।
समय संकुचित है
आइंस्टीन पहले कि साकार करने के लिए था समय यह पूर्ण नहीं है और जिसमें हम यह निरीक्षण संदर्भ के फ्रेम पर निर्भर करता है। पृथ्वी और ब्रह्मांड के दूसरे छोर पर दूरस्थ आकाशगंगाओं विभिन्न स्थानों में न केवल अंतरिक्ष, लेकिन समय कर रहे हैं।
अपेक्षाकृत वस्तुओं समय आगे बढ़ धीमी चला जाता है। इस तथ्य को सत्यापित किया गया हैचौबीस विश्व परमाणु घड़ियों: अनुमानित रिलेतिविस्तिक समय लाभ एक डिवाइस पृथ्वी पर छोड़ दिया, और पूरे ग्रह पर सुपरसोनिक विमान को अन्य भेजा: दो समान परमाणु घड़ियों का उपयोग कर। जब रोपण, यह पाया गया कि घड़ी है कि आराम से घड़ी के पीछे एक दूसरे के कुछ हजारवें हिस्से के लिए उड़ान भरी।
करीब वस्तु की गति प्रकाश की गति धीमी समय उसके लिए बहती हो जाता है। सिद्धांत रूप में, अगर एक अंतरिक्ष यात्री प्रकाश की गति के रफ्तार करीब एक अंतरिक्ष यान पर एक यात्रा पर जाना होगा, वह भविष्य में मिल जाएगा। यह एक कुछ हफ्तों के लिए ले जाएगा, और दुनिया में के लिए - दशकों के लिए। इस बार की सापेक्षता है।
अंतरिक्ष की सिकुड़ती
सापेक्षता के एक और आश्चर्य की बात परिणाम: जब हम गति में एक वस्तु देखते हैं, हम देख सकते हैं कि यह बढ़ती गति के साथ कम हो जाता है। एक पर्यवेक्षक जब प्रकाश वस्तु छोटे और आंदोलन की दिशा में कम है और यह करने के लिए खड़ा हो जाता है की गति तक पहुँचते की दृष्टि से इसके पूर्व आयामों में बनी हुई है।
मान लीजिए हम संयंत्र अंतरिक्ष यात्री एक अंतरिक्ष यान में प्रकाश की गति से यात्रा कर सकते हैं कि, और खुद को एक आरामदायक वेधशाला में जाने अपनी यात्रा का पालन। आप प्रकाश की गति के दृष्टिकोण के रूप में के साथ जहाज कुछ अजीब होने के लिए शुरू होता है। हम ध्यान दें कि यह कम होता जा रहा है। लेकिन परिवर्तन केवल यात्रा की दिशा के संबंध में काम चल रहा है, वाहन चौड़ाई लगातार बनी हुई है। प्रकाश की गति तक पहुँचने के लिए, यह लंबाई में लगभग अप्रभेद्य बन जाएगा।
शायद, हमारे अंतरिक्ष यात्री बहुत मज़ा नहीं है? उसके बारे में चिंता मत करो अंतरिक्ष यात्री के लिए कोई परिवर्तन नहीं होगा। वह अंतरिक्ष के विस्तार की ओर बस खुशी की खानों है और कुछ भी ध्यान नहीं जाता है। अंतरिक्ष केवल पर्यवेक्षक के सापेक्ष संकुचित है।
शरीर की वृद्धि
सापेक्षता के एक और उल्लेखनीय परिणाम तथ्य वस्तु की गति के रूप में, उसके द्रव्यमान भी बढ़ जाती है कि है।
मास और ऊर्जा inextricably जुड़े हुए हैं। यह आइंस्टीन के प्रसिद्ध समीकरण E = mc² में व्यक्त किया है। इस सूत्र से पता चलता है शरीर की ऊर्जा उसके द्रव्यमान के लिए आनुपातिक है कि। जब शरीर (यानी, अपने त्वरण) और बढ़ा वजन करने के लिए ऊर्जा के हस्तांतरण। यह पता चला ऊर्जा के कुछ गति को बढ़ाने के लिए चला जाता है, और अन्य भाग वजन बढ़ जाता है।
हमारे अंतरिक्ष यात्री जो अपने जहाज में प्रकाश की गति दृष्टिकोण याद। पृथ्वी से अवलोकन, हम उस वाहन की गति कठिन हो जाता है के रूप में यह तेजी लाने के लिए, और अधिक कर रहे हैं और अधिक ऊर्जा यह पुश करने के लिए आवश्यक है देखते हैं। वहाँ एक समय था जब जहाज एक वजन है कि ब्रह्मांड में कोई शक्ति नहीं रह स्थानांतरित कर सकते हैं तक पहुँच जाता है आता है। क्यों, व्यवहार में, समय यात्रा अभी भी संभव नहीं है।
संक्षिप्त
तो, जब प्रकाश की गति के करीब पहुंच का विस्तार किया जा रहा है, अंतरिक्ष देगी। लेकिन यह सब केवल पर्यवेक्षक, जो अपने आप में करने के लिए वस्तु रिश्तेदार के आंदोलन को देखता है की आँखों में होता है। अंतरिक्ष यान में अंतरिक्ष यात्री (मास बढ़ाने के लिए छोड़कर) परिवर्तन नहीं किया है। लेकिन दोनों बार देखा गया सत्य हैं, जबकि। इसलिए, सापेक्षता के सिद्धांत, और उसका नाम लेता है।
अभी भी बहुत स्पष्ट नहीं? यह आश्चर्य की बात नहीं है, क्योंकि आइंस्टीन खुद को 10 साल लग गए सापेक्षता के सिद्धांत के बुनियादी सिद्धांतों के रूप में। वहाँ एक किताब आपकी मदद करेंगे कि एक बार फिर से इन सिद्धांतों को ध्यान में सचमुच अपनी पैर की उंगलियों पर, उज्ज्वल तस्वीरें और उपलब्ध कार्यक्रम के साथ रख दिया और सब कुछ समझाने के लिए है। "सापेक्षता के सिद्धांत" संपादकीय "Avanta" का प्रकाशन घर एएसटी मध्यम वर्ग के छात्रों को संबोधित किया, लेकिन किसी भी वयस्क जो हमारे ब्रह्मांड के रहस्यों घुसना चाहता है के लिए ब्याज की हो जाएगा। क्या चमत्कार की तरह लगता है के बाद, वास्तव में, एक वास्तविकता!
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