Эйнштейний 1905 онд хэвлэсэн харьцангуйн тусгай онол ба өмнөх хэд хэдэн таамаглалыг нэгтгэсэн чухал онол нь физикт хамгийн их цуурайтсан, яригдсан онолуудын нэг юм.
Үнэхээр объект гэрлийн ойролцоо хурдтай хөдөлж байх үед түүний биет үйл явц огт ер бусын байдлаар явагдаж эхэлдэг: урт нь багасч, масс нь нэмэгдэж, цаг хугацаа удааширдаг гэдгийг төсөөлөхөд хэцүү байдаг. Нийтлэгдсэний дараа тэр даруй онолыг гутаан доромжлох оролдлого эхэлсэн бөгөөд зуу гаруй жил өнгөрсөн ч өнөөг хүртэл үргэлжилж байна. Энэ нь гайхах зүйл биш, учир нь цаг хэд вэ гэсэн асуулт хүн төрөлхтний санааг зовоож, хүн бүрийн анхаарлыг татсаар ирсэн.
Харьцангуй үзэл гэж юу вэ
Харьцангуй механикийн мөн чанар (энэ нь мөн харьцангуйн тусгай онол, цаашид SRT гэх) бөгөөд сонгодог механикаас ялгаатай нь түүний нэрийг шууд орчуулснаар тод илэрхийлэгддэг: Латин relativus нь "харьцангуй" гэсэн утгатай. SRT нь ажиглагчтай харьцуулахад объектыг хөдөлгөхөд цаг хугацаа нэмэгдэх нь гарцаагүй гэж үздэг.
ЯлгааНьютоны механикаас Альберт Эйнштейний дэвшүүлсэн энэхүү онолын гол санаа нь явагдаж буй бүх үйл явцыг зөвхөн бие биентэйгээ эсвэл хөндлөнгийн ажиглагчтай харьцангуйгаар авч үзэх боломжтой гэдэгт оршдог. Харьцангуй цаг хугацааны тэлэлт гэж юу болохыг тайлбарлахын өмнө онол үүсэх асуудалд бага зэрэг эргэлзэж, яагаад түүнийг томъёолох боломжтой, бүр зайлшгүй шаардлагатай болсныг тодорхойлох шаардлагатай.
Харьцангуйн онолын гарал үүсэл
19-р зууны эцэс гэхэд эрдэмтэд зарим туршилтын өгөгдөл нь сонгодог механик дээр үндэслэсэн дэлхийн дүр төрхтэй тохирохгүй гэдгийг ойлгосон.
Үндсэн зөрчилдөөний үр дүнд вакуум болон тасралтгүй орчин дахь цахилгаан соронзон долгионы хөдөлгөөнийг дүрсэлсэн Максвеллийн тэгшитгэлтэй Ньютоны механикийг нэгтгэх оролдлого болсон. Гэрэл бол яг ийм долгион гэдгийг аль хэдийн мэддэг байсан бөгөөд үүнийг электродинамикийн хүрээнд авч үзэх ёстой ч харааны, хамгийн чухал нь цаг хугацаагаар шалгагдсан механиктай маргах нь туйлын асуудалтай байсан.
Харин зөрчил нь илт байсан. Хөдөлж буй галт тэрэгний өмнө дэнлүү бэхлэгдсэн, урагшаа гэрэлтдэг гэж бодъё. Ньютоны хэлснээр галт тэрэгний хурд болон дэнлүүнээс ирж буй гэрэл нийлбэр байх ёстой. Энэхүү таамаглал дахь Максвеллийн тэгшитгэлүүд зүгээр л "эвдэрсэн". Цоо шинэ хандлага хэрэгтэй байсан.
Харьцангуйн онол
Эйнштэйн харьцангуйн онолыг зохион бүтээсэн гэж үзэх нь буруу байх болно. Чухамдаа тэрээр өөрөөсөө өмнө ажиллаж байсан эрдэмтдийн бүтээл, таамаглалд хандсан. Гэсэн хэдий ч зохиолч ойртсоннөгөө талаас асуулт байсан бөгөөд Ньютоны механикийн оронд Максвеллийн тэгшитгэлийг "а априори зөв" гэж хүлээн зөвшөөрсөн.
Харьцангуйн алдартай зарчмаас гадна (үнэндээ Галилео сонгодог механикийн хүрээнд томъёолсон) энэ хандлага Эйнштейнийг сонирхолтой мэдэгдэлд хүргэсэн: гэрлийн хурд нь дэлхийн бүх хүрээн дээр тогтмол байдаг. лавлагаа. Чухамхүү энэ дүгнэлт нь объект хөдөлж байх үед цаг хугацааны стандартыг өөрчлөх боломжийн талаар ярих боломжийг бидэнд олгодог.
Гэрлийн хурдны тогтмол байдал
"Гэрлийн хурд тогтмол" гэдэг нь гайхмаар зүйл биш бололтой. Гэхдээ та хөдөлгөөнгүй зогсож байгаа бөгөөд гэрэл чамаас тодорхой хурдтайгаар холдохыг харж байна гэж төсөөлөөд үз дээ. Та цацрагийг дагаж байгаа ч тэр яг ижил хурдтайгаар чамаас холдсоор байна. Түүгээр ч барахгүй эргэлдэж, цацрагийн эсрэг чиглэлд нисэхэд та бие биенээсээ холдох хурдыг ямар ч байдлаар өөрчлөхгүй!
Энэ яаж боломжтой вэ? Эндээс цаг хугацааны тэлэлтийн харьцангуй нөлөөний тухай яриа эхэлнэ. Сонирхолтой юу? Дараа нь уншина уу!
Эйнштейний дагуу харьцангуй цаг хугацааны тэлэлт
Объектийн хурд гэрлийн хурдад ойртох үед тухайн биетийн дотоод хугацааг удаашруулахаар тооцдог. Хэрэв хүн нарны туяатай ижил хурдтай зэрэгцээ хөдөлдөг гэж үзвэл түүний цаг хугацаа огт гүйхээ болино. Харьцангуй цаг хугацааны тэлэлтийн томъёо нь объектын хурдтай хамаарлыг тусгасан байдаг.
Гэхдээ энэ асуудлыг судлахдаа ямар ч масстай биет онолын хувьд гэрлийн хурдад хүрч чадахгүй гэдгийг санах хэрэгтэй.
Онолтой холбоотой парадоксууд
Харьцангуйн онол нь шинжлэх ухааны бүтээл бөгөөд ойлгоход амаргүй. Гэсэн хэдий ч цаг хэд байдаг вэ гэсэн олон нийтийн сонирхол нь өдөр тутмын түвшинд шийдэгддэггүй парадокс мэт санаануудыг төрүүлдэг. Жишээлбэл, физикийн ямар ч мэдлэггүй SRT-тэй танилцсан ихэнх хүмүүсийг дараах жишээ төөрөлдүүлж байна.
Хоёр онгоц байдгийн нэг нь шулуун нисч, хоёр дахь нь хөөрч, гэрлийн хурдтай ойролцоо хурдтай нумыг дүрслээд эхнийхийг гүйцэж ирдэг. Урьдчилан таамаглаж байгаагаар хоёр дахь төхөөрөмж (гэрлийн хурдтай нисдэг) эхнийхээс илүү удаан өнгөрчээ. Гэсэн хэдий ч SRT-ийн зарчмын дагуу хоёр агаарын хөлгийн лавлах хүрээ тэнцүү байна. Энэ нь нэг болон нөгөө төхөөрөмжийн хувьд цаг хугацаа илүү удаан өнгөрч болно гэсэн үг юм. Энэ бол мухардалд орсон мэт санагдаж байна. Гэхдээ…
Парадоксыг шийдвэрлэх
Үнэндээ энэ төрлийн парадоксуудын эх сурвалж нь онолын механизмыг буруу ойлгосон явдал юм. Энэ зөрчилдөөнийг сайн мэддэг таамаглалын туршилтыг ашиглан шийдэж болно.
Манайд амбаарын уртаас арай урт шонтой хоёр хаалгатай амбаар байна. Үүднээс хаалга хүртэл шонг сунгавал тэд хаагдахгүй эсвэл зүгээр л манай шонг хугалах болно. Хэрэв шон амбаар руу нисч байвалгэрлийн хурдтай ойролцоо хурдтай байх болно, урт нь багасах болно (санаж: гэрлийн хурдаар хөдөлж буй биетийн урт нь тэг байх болно), тэр агшинд амбаар дотор байгаа үед бид хаах, нээх боломжтой. бидний тулгуурыг эвдэхгүйгээр хаалганууд.
Нөгөө талаар онгоцтой жишээний адил шонтой харьцуулахад багасах ёстой амбаар. Парадокс давтагдаж байгаа бөгөөд үүнээс гарах арга байхгүй мэт санагдаж байна - хоёр объект хоёулаа синхроноор уртассан байна. Гэсэн хэдий ч бүх зүйл харьцангуй гэдгийг санаарай, цагийг өөрчлөх замаар асуудлыг шийдээрэй.
Зэрэгцээний харьцангуйн байдал
Шонгийн урд ирмэг нь дотор талд, урд хаалганы урд байх үед бид үүнийг хааж онгойлгох боломжтой бөгөөд шон саравч руу бүрэн нисэх үед бид ар талыг нь хийх болно. хаалга. Бид үүнийг нэгэн зэрэг хийхгүй байгаа юм шиг санагдаж, туршилт амжилтгүй болсон ч энд гол зүйл гарч ирэв: харьцангуйн тусгай онолын дагуу хоёр хаалганы хаагдах мөчүүд нь ижил цэг дээр байрладаг. цагийн тэнхлэг.
Нэг лавлагааны хүрээнд нэгэн зэрэг тохиолдох үйл явдлууд нөгөөд нэгэн зэрэг явагдахгүй тул ийм зүйл тохиолддог. Харьцангуй цаг хугацааны тэлэлт нь объектуудын харилцаанд илэрдэг бөгөөд бид Эйнштейний онолын туйлын өдөр тутмын ерөнхий ойлголт руу буцаж ирдэг: бүх зүйл харьцангуй юм.
Дахин нэг нарийн ширийн зүйл бий: объект хоёулаа жигд, шулуун шугамаар хөдөлж байх үед SRT-д жишиг системүүдийн тэгш байдал хамааралтай. Биеийн аль нэг нь хурдасч, удааширч эхлэхэд түүний жишиг хүрээ өвөрмөц болдогболомжтой.
Ихэр парадокс
Харьцангуй цаг хугацааны тэлэлтийг "энгийн аргаар" тайлбарладаг хамгийн алдартай парадокс бол ах дүү хоёр ихэртэй хийсэн бодлын туршилт юм. Тэдний нэг нь гэрлийн хурдтай ойролцоо хурдтай сансрын хөлөгт нисч, нөгөө нь газар дээр үлддэг. Сансрын нисгэгч ах буцаж ирээд өөрөө 10 настай, гэртээ үлдсэн ах нь 20 нас хүрсэн болохыг олж мэдэв.
Уншигчид өмнөх тайлбаруудаас харахад ерөнхий дүр зураг аль хэдийн тодорхой болсон байх ёстой: сансрын хөлөг дээрх ахын хувьд хурд нь гэрлийн хурдтай ойролцоо байдаг тул цаг хугацаа удааширдаг; Бид газар дээрх ахтай харьцуулахад жишиг хүрээг хүлээн зөвшөөрөх боломжгүй, учир нь энэ нь инерциал бус байх болно (зөвхөн нэг ах хэт ачаалалтай тулгардаг).
Би өөр нэг зүйлийг тэмдэглэхийг хүсч байна: маргаанд өрсөлдөгчид ямар түвшинд хүрсэн ч гэсэн баримт хэвээр байна: цаг хугацаа үнэмлэхүй үнэ цэнээрээ тогтмол хэвээр байна. Ах нь сансрын хөлөг дээр хэчнээн жил ниссэн ч, түүний ажлын хүрээнд цаг хугацаа өнгөрөхөд тэр яг тэр хурдаараа хөгшрөх болно, хоёр дахь ах нь яг ижил хурдаар хөгшрөх болно - ялгаа нь зөвхөн тэр үед л тодорхой болно. Тэд уулздаг, өөр ямар ч тохиолдолд биш.
Таталцлын хугацааны тэлэлт
Төгсгөлд нь харьцангуйн ерөнхий онолтой аль хэдийн холбогдсон хоёр дахь төрлийн цаг хугацааны тэлэлт байгааг тэмдэглэх нь зүйтэй.
18-р зуунд ч гэсэн Митчелл улаан байдаг гэж таамаглаж байсан.нүүлгэн шилжүүлэлт, энэ нь объект хүчтэй ба сул таталцал бүхий хэсгүүдийн хооронд шилжих үед түүний цаг хугацаа өөрчлөгдөнө гэсэн үг юм. Лаплас, Золднер нар энэ асуудлыг судлах оролдлого хийсэн ч 1911 онд зөвхөн Эйнштейн л энэ сэдвээр бүрэн хэмжээний бүтээл толилуулжээ.
Энэ нөлөө нь харьцангуй цаг хугацааны тэлэлтээс багагүй сонирхолтой боловч тусдаа судалгаа шаарддаг. Тэдний хэлснээр энэ бол огт өөр түүх юм.
