Харьцангуй нөлөө гэж юу вэ?

Агуулгын хүснэгт:

Харьцангуй нөлөө гэж юу вэ?
Харьцангуй нөлөө гэж юу вэ?
Anonim

Сонгодог физик нь аливаа ажиглагч, байршлаас үл хамааран цаг хугацаа, цар хүрээг хэмжихдээ ижил үр дүнд хүрнэ гэж үздэг. Харьцангуйн онолын зарчим нь ажиглагчид өөр өөр үр дүнд хүрч чадна гэж заасан бөгөөд ийм гажуудлыг "харьцангуй нөлөө" гэж нэрлэдэг. Гэрлийн хурд руу ойртох үед Ньютоны физик хойшоо хөдөлдөг.

харьцангуй нөлөө
харьцангуй нөлөө

Гэрлийн хурд

1881 онд гэрлийн хурдыг хэмжсэн эрдэмтэн А. Мишельсон эдгээр үр дүн нь цацрагийн эх үүсвэрийн хөдөлж буй хурдаас хамаарахгүй гэдгийг ойлгосон. E. V-тэй хамт. 1887 онд Морли Мишельсон өөр нэг туршилт хийсэн бөгөөд үүний дараа дэлхий даяар тодорхой болсон: хэмжилтийг аль чиглэлд хийхээс үл хамааран гэрлийн хурд хаа сайгүй, үргэлж ижил байдаг. Эдгээр судалгааны үр дүн нь тухайн үеийн физикийн үзэл санаатай зөрчилдөж байсан, учир нь гэрэл тодорхой орчинд (эфир) хөдөлж, гараг нэг орчинд хөдөлдөг бол өөр өөр чиглэлд хэмжилтүүд ижил байж чадахгүй.

Хожим нь Францын математикч, физикч, одон орон судлаач Жюль Анри Пуанкаре харьцангуйн онолыг үндэслэгчдийн нэг болжээ. Тэрээр Лоренцын онолыг боловсруулсан бөгөөд үүний дагуу одоо байгааэфир нь хөдөлгөөнгүй тул гэрлийн хурдтай харьцуулахад гэрлийн хурд нь эх үүсвэрийн хурдаас хамаардаггүй. Хөдөлгөөнт хүрээнүүдэд Галилейн биш харин Лоренцын хувиргалтыг хийдэг (тэр үеийг хүртэл Ньютоны механикт Галилийн хувиргалтыг хүлээн зөвшөөрсөн). Одооноос эхлэн Галилейн хувиргалт нь бага хурдтай (гэрлийн хурдтай харьцуулахад) өөр инерцийн лавлагааны систем рүү шилжих үед Лоренцын хувиргалтуудын онцгой тохиолдол болсон.

соронзон орон нь харьцангуй нөлөө
соронзон орон нь харьцангуй нөлөө

Эфирийг устгах

Урт агшилтын харьцангуй нөлөөллийг Лоренц агшилт гэж нэрлэдэг бөгөөд ажиглагчийн хувьд түүнтэй харьцангуй хөдөлж буй биетүүдийн урт богино байх болно.

Альберт Эйнштейн харьцангуйн онолд ихээхэн хувь нэмэр оруулсан. Тэр болтол бүх физикчдийн үндэслэл, тооцоололд байсан "эфир" гэх нэр томьёог бүрмөсөн халж, орон зай, цаг хугацааны шинж чанарын талаарх бүх ойлголтыг кинематикт шилжүүлсэн.

Эйнштейний бүтээл хэвлэгдсэний дараа Пуанкаре энэ сэдвээр шинжлэх ухааны өгүүлэл бичихээ зогсоогоод зогсохгүй, онолыг иш татсан цорын ганц тохиолдлыг эс тооцвол ямар ч бүтээлдээ мэргэжил нэгтнийхээ нэрийг дурдаагүй. фотоэлектрик эффект. Пуанкаре эфирийн шинж чанарын талаар үргэлжлүүлэн ярилцаж, Эйнштейний бичсэн аливаа нийтлэлийг эрс үгүйсгэж байсан ч Цюрих дэх Политехникийн дээд сургуулийн захиргаа Эйнштейнийг урихыг хүсэх үед тэрээр хамгийн агуу эрдэмтэнд хүндэтгэлтэй хандаж, түүнд гайхалтай гэрчлэл өгч байсан. боловсролын байгууллагад профессор болох.

харьцангуй доплер эффект
харьцангуй доплер эффект

Харьцангуй

Физик-математиктай огт зөрчилддөг хүмүүсийн олонх нь, ядаж ерөнхийдөө харьцангуйн онол гэж юу вэ, учир нь энэ нь шинжлэх ухааны онолуудаас хамгийн алдартай нь байж магадгүй юм. Түүний постулатууд нь цаг хугацаа, орон зайн талаархи энгийн санааг устгадаг бөгөөд бүх сургуулийн сурагчид харьцангуйн онолыг судалж байгаа ч түүнийг бүхэлд нь ойлгохын тулд зөвхөн томъёог мэдэх нь хангалтгүй юм.

Хугацаа тэлэх нөлөөг дуунаас хурдан нисэх онгоцоор хийсэн туршилтаар туршсан. Онгоцон дээрх яг атомын цагнууд буцаж ирснийхээ дараа секундын багахан хэмжээгээр хоцорч эхлэв. Хэрэв хоёр ажиглагч байгаа бол нэг нь хөдөлгөөнгүй, хоёр дахь нь эхнийхээсээ тодорхой хурдтай хөдөлж байвал хөдөлгөөнгүй байгаа ажиглагчийн цаг илүү хурдан, хөдөлж буй объектын хувьд минут бага зэрэг үргэлжилнэ. илүү урт. Гэсэн хэдий ч хөдөлж буй ажиглагч буцаж очоод цагийг шалгахаар шийдсэн бол түүний цаг эхнийхээс арай бага харагдаж байна. Өөрөөр хэлбэл, сансар огторгуйн хэмжээнд хамаагүй хол зайг туулсан тэрээр хөдөлж байхдаа бага хугацаа "амьдарсан".

харьцангуй урт агшилтын нөлөө
харьцангуй урт агшилтын нөлөө

Амьдрал дахь харьцангуй нөлөөлөл

Харьцангуй нөлөөлөл нь гэрлийн хурд хүрэх юм уу ойртоход л ажиглагдана гэж олон хүн үздэг бөгөөд энэ нь үнэн, гэхдээ та зөвхөн сансрын хөлгөө сарниулснаар ажиглаж болно. Шинжлэх ухааны "Physical Review Letters" сэтгүүлийн хуудаснаас та Шведийн онолын ажлын талаар уншиж болно.эрдэмтэд. Харьцангуй нөлөө нь энгийн машины аккумляторт ч байдаг гэж тэд бичжээ. Энэ процесс нь хар тугалга атомын электронуудын хурдацтай хөдөлгөөнөөс болж боломжтой (дашрамд хэлэхэд тэдгээр нь терминал дахь ихэнх хүчдэлийн шалтгаан болдог). Энэ нь хар тугалга, цагаан тугалга хоёрын ижил төстэй байдлаас үл хамааран цагаан тугалга дээр суурилсан батерей яагаад ажиллахгүй байгааг тайлбарлаж байна.

Fancy Metals

Атом дахь электронуудын эргэлтийн хурд нилээд бага байдаг тул харьцангуйн онол зүгээр л ажиллахгүй, гэхдээ зарим үл хамаарах зүйлүүд байдаг. Хэрэв та үелэх хүснэгтийн дагуу урагшлах юм бол хар тугалгагаас илүү хүнд элемент байгаа нь тодорхой болно. Их хэмжээний бөөмийг электронуудын хурдыг нэмэгдүүлснээр тэнцвэржүүлдэг ба тэр ч байтугай гэрлийн хурдтай ойртож чаддаг.

Хэрэв бид энэ талыг харьцангуйн онолын талаас авч үзвэл энэ тохиолдолд электронууд асар их масстай байх нь тодорхой болно. Энэ бол өнцгийн импульсийг хадгалах цорын ганц арга боловч тойрог зам нь радиусын дагуу багасах бөгөөд энэ нь хүнд металлын атомуудад ажиглагддаг боловч "удаан" электронуудын орбитал өөрчлөгддөггүй. Энэхүү харьцангуй нөлөө нь тогтмол, бөмбөрцөг хэлбэртэй тэгш хэмтэй s-орбитал дахь зарим металлын атомуудад ажиглагддаг. Харьцангуйн онолын үр дүнд мөнгөн ус тасалгааны температурт шингэн хуримтлагдах төлөвтэй болсон гэж үздэг.

гэрлийн хурд руу ойртох үед харьцангуй нөлөө үзүүлдэг
гэрлийн хурд руу ойртох үед харьцангуй нөлөө үзүүлдэг

Сансрын аялал

Сансар дахь объектууд бие биенээсээ байнаасар их зайд, гэрлийн хурдаар хөдөлж байсан ч тэдгээрийг даван туулахад маш их хугацаа шаардагдана. Жишээлбэл, бидэнд хамгийн ойр орших од Альфа Центаврид хүрэхийн тулд гэрлийн хурдтай сансрын хөлөг дөрвөн жил, манай хөрш галактик болох Том Магелланы үүлэнд хүрэхэд 160,000 жил шаардлагатай.

Альфа Центаври руу болон буцах боломжтой хэвээр байна, учир нь энэ нь ердөө найман жил шаардагдах бөгөөд цаг хугацааны суналтын нөлөөг мэдэрч буй хөлөг онгоцны оршин суугчдын хувьд энэ хугацаа хамаагүй бага байх болно, гэхдээ дараа нь Хөрш зэргэлдээх галактик руу хийсэн аяллаасаа буцаж ирэхэд сансрын нисэгчид эх дэлхий дээр гурван зуун хорин мянган жил өнгөрч, хүн төрөлхтний соёл иргэншил аль хэдийн оршин тогтнохоо больсон байж магадгүй гэдгийг олж мэдэх болно. Тиймээс харьцангуй нөлөө нь хүмүүст цаг хугацаагаар аялах боломжийг олгодог. Энэ нь сансар судлалын гол бэрхшээлүүдийн нэг гэж тооцогддог, учир нь буцах арга байхгүй бол сансар огторгуйг эзлэх нь ямар хэрэг вэ?

харьцангуй нөлөөлөл үүсдэг
харьцангуй нөлөөлөл үүсдэг

Бусад үйл ажиллагаа

Алдарт цаг хугацааны тэлэлтээс гадна релятивист Доплер эффект байдаг бөгөөд үүний дагуу хэрэв долгионы эх үүсвэр хөдөлж эхэлбэл энэ хөдөлгөөн рүү тархаж буй долгионыг ажиглагчид "шахсан" гэж хүлээн авах болно., мөн долгионы уртыг арилгах чиглэлд нэмэгдэнэ.

Энэ үзэгдэл ямар ч долгионы хувьд ердийн үзэгдэл тул өдөр тутмын амьдралд дуу авианы жишээн дээр ажиглагдаж болно. Дууны долгионы бууралтыг хүний чих аяны өсөлт гэж хүлээн зөвшөөрдөг. Тэгэхээр,Галт тэрэг эсвэл машины дохио алсаас сонсогдоход энэ нь доогуур байх ба хэрэв галт тэрэг ажиглагчийн хажуугаар чимээ гаргах үед өнгөрч байвал ойртох агшинд түүний өндөр өндөр байх болно, гэхдээ биетүүд тэнцүүлэнгуут галт тэрэг холдож эхлэхэд өнгө нь огцом буурч, цаашдаа доод ноотууд дээр үргэлжилнэ.

Эдгээр харьцангуй нөлөөлөл нь хүлээн авагч болон эх үүсвэр шилжих үед давтамжийн өөрчлөлтийн сонгодог аналог, мөн харьцангуй цаг хугацааны тэлэлттэй холбоотой юм.

амьдрал дахь харьцангуй нөлөө
амьдрал дахь харьцангуй нөлөө

Соронзонгийн тухай

Бусад зүйлсийн дотор орчин үеийн физикчид соронзон орныг харьцангуй нөлөө гэж үзэх нь улам бүр нэмэгдсээр байна. Энэхүү тайлбарын дагуу соронзон орон нь бие даасан материаллаг биет биш, цахилгаан соронзон орны нэг илрэл ч биш юм. Харьцангуйн онолын үүднээс соронзон орон нь цахилгаан орон шилжсэний улмаас цэгийн цэнэгийн эргэн тойронд орон зайд үүсдэг процесс юм.

Энэ онолыг дэмжигчид хэрэв С (вакуум дахь гэрлийн хурд) хязгааргүй байсан бол хурд дахь харилцан үйлчлэлийн тархалт мөн хязгааргүй байх бөгөөд үүний үр дүнд соронзлолын ямар ч илрэл үүсэхгүй гэж үздэг.

Зөвлөмж болгож буй: