SRT, TOE - chini ya vifupisho hivi kuna neno "nadharia ya uhusiano", inayojulikana kwa karibu kila mtu. Kila kitu kinaweza kuelezewa kwa lugha rahisi, hata kauli ya fikra, hivyo usikate tamaa ikiwa hukumbuki kozi ya fizikia ya shule, kwa sababu kwa kweli kila kitu ni rahisi zaidi kuliko inaonekana.
Kuzaliwa kwa Nadharia
Kwa hivyo, wacha tuanze kozi ya "Nadharia ya Uhusiano wa Dummies". Albert Einstein alichapisha kazi yake mnamo 1905 na ilizua taharuki kati ya wanasayansi. Nadharia hii karibu ilifunika kabisa mapengo mengi na kutoendana katika fizikia ya karne iliyopita, lakini, kwa kuongezea, iligeuza wazo la nafasi na wakati chini. Ilikuwa vigumu kwa watu wa zama hizi kuamini taarifa nyingi za Einstein, lakini majaribio na tafiti zilithibitisha tu maneno ya mwanasayansi huyo mkuu.
Nadharia ya Einstein ya Uhusiano ilieleza kwa maneno rahisi kile ambacho watu walihangaika nacho kwa karne nyingi. Inaweza kuitwa msingi wa fizikia yote ya kisasa. Walakini, kabla ya kuendelea kuzungumza juu ya nadharia ya uhusiano, tunapaswakufafanua suala la masharti. Hakika wengi, wakisoma makala maarufu za sayansi, wamekutana na vifupisho viwili: SRT na GRT. Kwa kweli, wanamaanisha dhana tofauti. Ya kwanza ni nadharia maalum ya uhusiano, na ya pili inasimamia "uhusiano wa jumla".
Changamano
SRT ni nadharia ya zamani ambayo baadaye ikawa sehemu ya GR. Inaweza tu kuzingatia michakato ya kimwili kwa vitu vinavyotembea kwa kasi inayofanana. Nadharia ya jumla inaweza kueleza kile kinachotokea kwa kuongeza kasi ya vitu, na pia kueleza kwa nini chembe za graviton na mvuto zipo.
Ikiwa unahitaji kuelezea harakati na sheria za mechanics, pamoja na uhusiano wa nafasi na wakati unapokaribia kasi ya mwanga - hii inaweza kufanywa na nadharia maalum ya relativity. Kwa maneno rahisi, inaweza kuelezewa kama ifuatavyo: kwa mfano, marafiki kutoka siku zijazo walikupa spaceship ambayo inaweza kuruka kwa kasi kubwa. Kwenye pua ya chombo hicho kuna kanuni yenye uwezo wa kurusha kila kitu kilicho mbele kwa kutumia fotoni.
Wakati risasi inapigwa, kuhusiana na meli, chembe hizi huruka kwa kasi ya mwanga, lakini, kimantiki, mtazamaji aliyesimama anapaswa kuona jumla ya kasi mbili (photoni zenyewe na meli). Lakini hakuna kitu kama hicho. Mtazamaji ataona fotoni zikisogea kwa 300,000 m/s, kana kwamba kasi ya meli ilikuwa sifuri.
Jambo ni kwamba haijalishi kitu kinakwenda kasi kiasi gani, kasi ya mwanga kwake ni thamani isiyobadilika.
Hiitaarifa ni msingi wa hitimisho la kushangaza la kimantiki kama kupunguza kasi na upotoshaji wa wakati, kulingana na wingi na kasi ya kitu. Filamu nyingi za uongo za kisayansi na mfululizo zinatokana na hili.
Uhusiano wa Jumla
Uhusiano mkubwa zaidi wa jumla unaweza kuelezewa kwa maneno rahisi. Kuanza, tunapaswa kuzingatia ukweli kwamba nafasi yetu ni nne-dimensional. Wakati na nafasi zimeunganishwa katika "somo" kama "mwendelezo wa muda wa nafasi". Kuna mihimili minne ya kuratibu katika nafasi yetu: x, y, z na t.
Lakini watu hawawezi kutambua vipimo vinne moja kwa moja, kama vile mtu dhahania bapa anayeishi katika ulimwengu wa pande mbili hawezi kutazama juu. Kwa hakika, ulimwengu wetu ni makadirio tu ya nafasi ya pande nne katika nafasi ya pande tatu.
Ukweli wa kuvutia ni kwamba, kulingana na nadharia ya jumla ya uhusiano, miili haibadiliki inaposonga. Vitu vya ulimwengu wa pande nne kwa kweli huwa havibadilishwi, na makadirio yao pekee hubadilika wakati wa kusonga, ambayo tunaona kama upotoshaji wa wakati, kupunguza au kuongezeka kwa ukubwa, na kadhalika.
Jaribio la lifti
Nadharia ya uhusiano inaweza kuelezwa kwa maneno rahisi kwa usaidizi wa jaribio dogo la mawazo. Fikiria kuwa uko kwenye lifti. Jumba lilianza kusonga, na ulikuwa katika hali ya kutokuwa na uzito. Nini kimetokea? Kunaweza kuwa na sababu mbili: ama lifti iko ndaninafasi, au iko katika kuanguka bure chini ya ushawishi wa mvuto wa sayari. Jambo la kufurahisha zaidi ni kwamba haiwezekani kujua sababu ya kutokuwa na uzito ikiwa hakuna njia ya kuangalia nje ya kabati la lifti, ambayo ni, michakato yote miwili inaonekana sawa.
Labda, baada ya kufanya jaribio la mawazo kama hayo, Albert Einstein alifikia hitimisho kwamba ikiwa hali hizi mbili haziwezi kutofautishwa kutoka kwa kila mmoja, basi kwa kweli mwili chini ya ushawishi wa mvuto hauharaki, ni harakati sare. ambayo imejipinda chini ya ushawishi wa mwili mkubwa (katika kesi hii sayari). Kwa hivyo, mwendo wa kasi ni makadirio tu ya mwendo mmoja katika nafasi ya pande tatu.
Mfano mchoro
Mfano mwingine mzuri kwenye "Relativity for Dummies". Sio sahihi kabisa, lakini ni rahisi sana na wazi. Ikiwa kitu chochote kinawekwa kwenye kitambaa kilichowekwa, huunda "deflection", "funnel" chini yake. Miili yote midogo italazimika kupotosha njia yao kulingana na mkondo mpya wa nafasi, na ikiwa mwili una nguvu kidogo, hauwezi kushinda funeli hii hata kidogo. Hata hivyo, kutoka kwa mtazamo wa kitu kinachosonga yenyewe, trajectory inabakia sawa, hawatasikia kupindika kwa nafasi.
Mvuto "umepungua"
Pamoja na ujio wa nadharia ya jumla ya uhusiano, nguvu ya uvutano imekoma kuwa nguvu na sasa inatosheka na nafasi ya tokeo rahisi la mkunjo wa wakati na nafasi. Uhusiano wa jumla unaweza kuonekana kuwa mzuri, lakini unafanya kazitoleo na kuthibitishwa na majaribio.
Vitu vingi vinavyoonekana kuwa vya kustaajabisha katika ulimwengu wetu vinaweza kuelezewa na nadharia ya uhusiano. Kwa maneno rahisi, vitu kama hivyo huitwa matokeo ya uhusiano wa jumla. Kwa mfano, miale ya mwanga inayoruka kwa umbali wa karibu kutoka kwa miili mikubwa imepinda. Zaidi ya hayo, vitu vingi kutoka nafasi ya mbali vimefichwa nyuma ya kila mmoja, lakini kutokana na ukweli kwamba mionzi ya mwanga huzunguka miili mingine, vitu vinavyoonekana visivyoonekana vinapatikana kwa macho yetu (zaidi kwa usahihi, kwa mtazamo wa darubini). Ni kama kuchungulia kuta.
Kadiri mvuto unavyoongezeka, ndivyo muda unavyopita polepole kwenye uso wa kitu. Hii haitumiki tu kwa miili mikubwa kama vile nyota za neutroni au shimo nyeusi. Athari ya upanuzi wa muda inaweza kuzingatiwa hata duniani. Kwa mfano, vifaa vya urambazaji vya setilaiti vina vifaa vya saa sahihi zaidi za atomiki. Wako kwenye mzunguko wa sayari yetu, na wakati unakwenda kasi kidogo huko. Mamia ya sekunde kwa siku itaongeza hadi takwimu ambayo itatoa hadi kilomita 10 ya makosa katika kuhesabu njia duniani. Ni nadharia ya uhusiano inayoturuhusu kukokotoa kosa hili.
Kwa maneno rahisi, tunaweza kusema hivi: Uhusiano wa Jumla unatokana na teknolojia nyingi za kisasa, na shukrani kwa Einstein, tunaweza kupata pizzeria na maktaba kwa urahisi katika eneo lisilojulikana.
