Wyjaśnienie Einsteina dotyczące szczególnej teorii względności, przedstawione w jego artykule z 1905 r. O elektrodynamice ruchomych ciał, koncentruje się na zburzeniu idei „absolutnego odpoczynku”, czego przykładem jest teoretyczny eter świecący. Udało mu się to z powodzeniem, ale wielu słyszących dzisiejszy spór pozostaje zdziwionych, dlaczego wszystko zależy od prędkości światła w próżni.
Ponieważ niewielu ludzi w XXI wieku potrzebuje przekonania, że świetlisty eter nie istnieje, możliwe jest przyjrzenie się koncepcji szczególnej teorii względności w inny sposób i tylko poprzez ćwiczenie logiki wywnioskować, że wszechświat musi mieć absolutną prędkość - i stamtąd wydedukuj szczególną teorię względności jako logiczną konsekwencję.
Argument jest następujący:
1) W każdym wszechświecie musi istnieć prędkość bezwzględna, ponieważ prędkość jest miarą odległości przemieszczanej w czasie. Zwiększenie prędkości oznacza skrócenie czasu podróży między dystansem A do B. Spacer do sklepów w odległości kilometra może zająć 25 minut, ale jeśli uruchomisz, może to zająć tylko 15 minut - a jeśli weźmiesz samochód - tylko 2 minuty. Przynajmniej teoretycznie powinieneś być w stanie zwiększyć swoją prędkość do punktu, w którym ten czas podróży osiągnie zero - i dowolna prędkość, w jakiej się pojawi, będzie reprezentować prędkość bezwzględną wszechświata.
2) Teraz rozważ zasadę względności. Einstein mówił o pociągach i peronach, aby opisać różne inercyjne ramy odniesienia. Na przykład możesz zmierzyć kogoś, kto rzuca piłkę do przodu z prędkością 10 km / h na platformie. Ale umieść kogoś w pociągu, który jedzie z prędkością 60 km / h, a następnie piłka mierzalnie porusza się do przodu z prędkością prawie 70 km / h (względem peronu).
3) Punkt 2 jest dużym problemem dla wszechświata, który ma prędkość bezwzględną (patrz punkt 1). Na przykład, jeśli posiadasz instrument, który rzutuje coś do przodu z absolutną prędkością wszechświata, a następnie umieszczasz go w pociągu - spodziewałbyś się, że będziesz w stanie zmierzyć coś poruszającego się z prędkością bezwzględną + 60 km / h.
4) Einstein wywnioskował, że kiedy zaobserwujesz coś poruszającego się w innym układzie odniesienia niż twój, składniki prędkości (tj. Odległość i czas) muszą się zmienić w tym innym układzie odniesienia, aby zapewnić, że cokolwiek, co się rusza, nie może być mierzone w ruchu przy prędkości większej niż prędkość bezwzględna.
Tak więc w pociągu odległości powinny się kurczyć, a czas powinien się rozszerzać (ponieważ czas jest mianownikiem odległości w czasie).
I to jest naprawdę. Stamtąd można po prostu spojrzeć na wszechświat, aby znaleźć przykłady czegoś, co zawsze porusza się z tą samą prędkością, niezależnie od układu odniesienia. Gdy znajdziesz to coś, będziesz wiedział, że musi poruszać się z absolutną prędkością.
Einstein podaje dwa przykłady we wstępnych akapitach O elektrodynamice ruchomych ciał:
- wyjście elektromagnetyczne wytwarzane przez względny ruch magnesu i cewki indukcyjnej jest takie samo, niezależnie od tego, czy magnes się porusza, czy też porusza się cewka (ustalenie teorii elektromagnetycznej Jamesa Clerk Maxwella);
- brak zademonstrowania, że ruch Ziemi dodaje jakiejkolwiek dodatkowej prędkości wiązce światła poruszającej się przed trajektorią orbity Ziemi (przypuszczalnie skośne odniesienie do eksperymentu Michelsona-Morleya z 1887 r.).
Innymi słowy, promieniowanie elektromagnetyczne (tj. Światło) wykazało właśnie tę właściwość, jakiej można oczekiwać od czegoś, co poruszało się z absolutną prędkością, którą można poruszać w naszym wszechświecie.
Warto wiedzieć, że światło porusza się z bezwzględną prędkością wszechświata - ponieważ możemy zmierzyć prędkość światła, a zatem możemy przypisać wartość liczbową prędkości bezwzględnej wszechświata (tj. 300 000 km / s), a raczej niż tylko nazywając to c.
Dalsza lektura:
Żaden! To było AWAT # 100 - więcej niż wystarczająco dla każdego. Dzięki za przeczytanie, nawet jeśli to było dopiero dzisiaj. SN.
