علم

النسبية المقيدة

علم النسبية المقيدة

الحركة النسبية والبكرات (قد 2019).

Anonim

نظرية أينشتاين (1905) كانت قد أوضحت نظرية النسبية الخاصة وتشرح بطريقة بسيطة الأفكار أو النتائج الموجودة بالفعل في الأعمال السابقة للعديد من العلماء الآخرين: فيتزجيرالد (انكماش الأطوال) ، لورنتز (انكماش الأطوال ، التمدد الزمني ، التحولات) لورنتز ، الخ) ، Poincaré (اختلاف الخمول مع السرعة ، بنية المجموعة من تحولات لورنتز ، إلخ) ، ميكلسون ومورلي (تجربة قياس التداخل تظهر الثبات من ثبات الضوء). لكن في حين يتهم البعض أحيانًا أينشتاين بأنه منتحل مبتذل ، فإنه لا يمكن إنكار أنه يتمتع بميزة كونه أول من اقترح نظرية واضحة ودقيقة لمحاسبة هذه النتائج المتباينة بطريقة موحدة. في حين أنها تعتمد في المقام الأول على الملاحظات التجريبية والتنبؤ بتأثيرات جديدة غير معروفة.

$config[ads_text] not found

على عكس أسلافه ، الذين طلبوا تفسيرات جسدية معقدة لنتائجهم المختلفة ، ذهب أينشتاين إلى المبادئ الأساسية للفيزياء النيوتونية. وبالتالي ، فإن أحد الركائز الأساسية للنسبية الخاصة هو التشكيك في مفاهيم التزامن والفضاء المطلق ، والتي تنفي مرورًا لوجود مرجع مميز (مما يجعل فرضية وجود الأثير). على أساس هذا الرفض لبعض الفرضيات المعتبرة في السابق على أنها واضحة ، فإن نظرية آينشتاين توسع مبدأ النسبية في غاليليو ، مع افتراض تكافؤ جميع الأنظمة المرجعية بالقصور الذاتي (ما يسمى بـ "جاليلي" أو "لورنتزيان") ، ليس فقط لصياغة قوانين الميكانيكا ، ولكن بصفة عامة لجميع قوانين الفيزياء ، وشملت الكهرومغناطيسية. وبالتالي يتفق هذا البيان مع خبرة ميكلسون ومورلي منذ أن ثبات قوانين الكهرومغناطيسية (معادلات ماكسويل) يعني ضمنا أنه من خفة الضوء ، والتي من المفترض أن يكون لها من حيث المبدأ قيمة محدودة ومتطابقة في جميع مستودعات.

عواقب نظرية النسبية الخاصة كثيرة ، ويمكننا أن نقتبس من بين الأكثر شهرة وفورية: استحالة التفاعلات الفورية على مسافة بعيدة ، والطاقة التكافلية المتساوية (والتي غالباً ما تترجم بواسطة الصيغة الشهيرة من EinsteinE = mc²) ، استحالة وصول الجسيمات المادية إلى سرعة الضوء ووجود مضاد المادة (وهي نتيجة تستند أيضًا إلى فيزياء الكم). إن التجارب التجريبية لنظرية النسبية الخاصة عديدة جداً واليومية ، على سبيل المثال في مسرِّع الجسيمات أو حتى المستشفيات حيث إن علم قياس اللاتزوج بواسطة انبعاث الرواسب يستخدم مضاد المادة.

من ناحية أخرى ، من المهم التأكيد على أن النسبية الخاصة تطورت بسرعة كبيرة ، مقارنة بصيغة آينشتاين الأولى. تعتمد الشكليات الحالية (التي استخدمها آينشتاين في صياغة معيار النبضة العامة) على فكرة الزمكان في أربعة أبعاد ، حيث لا يمكن القبض على الزمان والمكان بشكل مستقل ، على عكس ما هو يذهب إلى الفيزياء النيوتونية. ترجع هذه الصيغة إلى الأستاذ السابق لأينشتاين ، هيرمان مينكوسكي الذي قدم اسمه إلى الزمكان الخاص بالنسبية الخاصة. مع هذا النهج الجديد ، تصبح فكرة المسافة الزمانية المكانية الثابتة مهمة ، وإعادة تقويم تحولات لورنتز ونشر الضوء إلى الأدوار الثانوية للنظرية.

المشاركات الشعبية