Principios de. Teoría general de la relatividad.

TEORÍA DE LA RELATIVIDAD

TEORÍA DE LA RELATIVIDADLa teoría propuesta por Albert Einstein, basada en el postulado, que el movimiento de un cuerpo solo puede determinarse en relación con el movimiento de otro cuerpo. Esto llevó al concepto de un continuo espacio-temporal de cuatro dimensiones, en el que se consideran tres dimensiones y tiempo espaciales en la misma base. Teoría especialnominado en 1905, está limitado por la descripción de los eventos, ya que ocurren para los observadores en un estado de movimiento relativo uniforme. Las consecuencias más importantes de esta teoría son: (1) La velocidad de la luz es constante para todos los observadores; (2) El peso corporal aumenta con un aumento de la velocidad, aunque es notable solo a velocidades que se aproximan a la velocidad de la luz; (3) masa (t)y energía (MI)equivalente / equivalente, eso es E \u003d TC 2,dónde de -la velocidad de la luz (esto demuestra que la masa se convierte en energía, la masa pequeña genera energía muy mayor); (4) la compresión de Lorentz-Fitzgerald, es decir, los cuerpos se comprimen al aumentar la velocidad, solo solo si se aborda la velocidad; (5) Un observador relativamente fijo fluye más lento para un objeto en movimiento, "expansión del tiempo". Teoría generalcompletado en 1915 aplicado a los observadores, no en un movimiento relativo uniforme (y en aceleración). Esto mostró la dependencia del espacio y la gravedad. Es posible presentar la idea de que la presencia de la materia en el espacio hace que sea "curvada", formando campos gravitacionales, por lo que la gravedad se convierte en propiedad del espacio en sí. La luz también se está inclinada bajo la acción de los campos gravitacionales masivos, lo que puede explicar la existencia de agujeros negros. ver tambiénESPACIO-HORA.

Las teorías de la relatividad de Einstein se basan en el postulado que el movimiento de un cuerpo solo se puede determinar en relación con el movimiento de otro cuerpo. Por ejemplo, (a) muestra que un observador fijo ve un automóvil rojo que se mueve a una velocidad de 90 millas / hora y un automóvil azul a una velocidad de 70 millas / h para una máquina azul. Sin embargo, la máquina roja se está moviendo a una velocidad de 20 mph / hora con respecto a ella. Las consecuencias adicionales de la teoría de la relatividad muestran que la velocidad de la luz es absoluta. En (c), incluso si la supermashina invierte cientos de millas / hora más rápido, la velocidad de la luz emitida por los faros de ambas máquinas es idéntica, 186,000 millas / seg. Las explosiones nucleares (C) demuestran que la masa (T) y la energía (E) son equivalentes, es decir, E \u003d GPS2. La masa perezosa puede producir enormes cantidades de energía. (D) muestra que la masa del cuerpo que se acerca a la velocidad de la luz aumenta, mientras que el cuerpo en sí está comprimido. Finalmente (e) demuestra ... la época del tiempo ^ Mu-Mesons de los rayos cósmicos es inestable, y en un estado de desintegración de descanso para dos nanosegundos. Por lo tanto, deben penetrar en la atmósfera de la tierra solo por aproximadamente 600 metros antes de que se desintegran. Sin embargo, MJ Mezoni fue excitado en cámaras de burbujas (F) 10 km por debajo del nivel del mar. Según la teoría de la relatividad, para los objetos cuya velocidad está cerca de la velocidad de la luz, el tiempo fluye la miel. Observadores en la Tierra, por lo que parece que un Mu-Meson de primera vida vive más largo que el fijo.

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TEORÍA DE LA RELATIVIDAD - Teoría física, cuyo significado principal debe ser aprobado: en el mundo físico, todo se debe a la estructura del espacio y el cambio en su curvatura. Distinguir entre la teoría privada y general de la relatividad. En el corazón de la teoría privada, ... ... Filosofía de la ciencia: Diccionario de términos básicos.

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Ver la relatividad de la teoría. Enciclopedia filosófica. En 5 x T. M.: Enciclopedia soviética. Editado por F. V. Konstantinova. 1960 1970 ... Enciclopedia Filosófica

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Teoría general de la relatividad A. Einstein

En el marco de la teoría, que se creó durante diez años, desde 1906 hasta 1916, A. Einstein se dirigió al problema de los fragmentos que habían atraído durante mucho tiempo la atención de los científicos. Por lo tanto, la teoría general de la relatividad a menudo también se llama la teoría de la gravedad. Describió nuevas dependencias de las relaciones espaciales-temporales de los procesos materiales. Esta teoría ya se basa en dos, pero en tres postulados:

- Primer postulado Teoría general de la relatividad - principio avanzado de la relatividad.La OMS aprueba la invariancia de las leyes de la naturaleza en cualquier sistema de referencia, tanto inercial como no inercial en movimiento con aceleración o desaceleración. Sugiere que es imposible atribuir la naturaleza absoluta de no solo la velocidad, sino también la aceleración, que tiene un significado específico en relación con el factor, su definición.

- Segundo postulado- Principio de la constancia de la velocidad de la luz. - Se mantiene sin cambios.

- Tercer postulado- El principio de equivalencia de masas inertes y gravitacionales.. Este hecho fue conocido en la mecánica clásica. Así, en la ley de alas mundiales, formulada por Newton, la fuerza de la gravedad es siempre proporcional a la masa de ese cuerpo al que actúa. Pero en la segunda ley de Newton, la Fuerza que informa de la aceleración del cuerpo también es proporcional a su masa. En el primer caso, estamos hablando de la masa gravitacional, que caracteriza la capacidad del cuerpo para atraer a otro cuerpo, en el segundo caso, sobre la masa inerte, que caracteriza el comportamiento del cuerpo bajo la acción de las fuerzas externas, Es una medida de la inerte corporal. Pero en el caso de una caída libre en el cuerpo, la aceleración g \u003d 9.8 m / s 2 no depende de la masa. Estableció en sus experimentos, sin embargo, Galilea. La equivalencia más precisa de estas masas se estableció en 1890 por el físico húngaro L. Etvin. Hoy en día, estas conclusiones se confirman con un alto grado de precisión, hasta 10 -12.

Después de crear una teoría especial de la relatividad, Einstein pensó en si las propiedades gravitacionales estaban cambiando si sus propiedades inerciales dependen de la velocidad de movimiento. El análisis teórico realizado por el científico, hizo posible concluir que la física no sabe cómo distinguir el efecto de la gravedad del efecto de la aceleración. En otras palabras, los efectos cinemáticos derivados de las fuerzas gravitacionales son equivalentes a los efectos que ocurren bajo la acción de la aceleración. Entonces, si el cohete despega con la aceleración 2 gRAMO., la tripulación del cohete se sentirá como si estuviera en una gravedad duplicada de la tierra. De manera similar, un observador en un ascensor cerrado no podrá determinar si el ascensor se está moviendo acelerado o dentro del ascensor son las fuerzas de la gravedad. Se basa en el principio de equivalencia de que se resumió el principio de la relatividad.

La conclusión más importante de la teoría general de la relatividad fue la idea de que el cambio en las características geométricas (espaciales) y temporales de los cuerpos ocurre no solo cuando se mueve con altas velocidades, como fue probado por la teoría especial de la relatividad, sino también en fuerza gravitacional. campos. La conclusión se realizó de manera inextricable la teoría general de la relatividad con la geometría, pero la geometría generalmente aceptada de la euclidea no fue adecuada para esto.

La geometría Euclidean es axiomática, procede de cinco axiomas e implica la misma, uniformidad del espacio, que se considera plana. Pero gradualmente muchos matemáticos dejaron de satisfacer esta geometría, ya que el quinto postulado no era evidente. Estamos hablando de la aprobación que a través de un punto que se encuentra fuera de la recta se puede llevar a cabo solo una directa, paralela a esto. Este axioma se asocia con una declaración sobre la suma de las esquinas del triángulo, siempre igual a 180 °. Si reemplaza a este eje otro, puede construir una nueva geometría que no sea la geometría de Euclidea, pero tan consistente internamente. Eso es lo que hicieron en el siglo XIX, independientemente del matemático ruso N. I. Lobachevsky, alemán B. Riman y húngaro I. Poal. Riman usó axomo sobre la imposibilidad de conducir incluso la única línea recta paralela. Lobachevsky y el dolor procedieron del hecho de que, a través del punto fuera de la línea recta, puede llevar a cabo innumerables directos, paralelos a esto. A primera vista, estas afirmaciones sonan absurdas. En el avión están de hecho mal. Pero puede haber otras superficies en las que tienen los nuevos postulados.

Imagina, por ejemplo, la superficie de la esfera. En él, la distancia más corta entre los dos puntos no está sujeta a una línea recta (no hay una línea recta en la superficie de la esfera), y en el arco de un círculo grande (la llamada circunferencia, de los cuales son iguales al radio de la esfera). En el globo similar al más corto, o, a medida que se llaman, las líneas geodésicas son meridianos. Se sabe que todos los meridianos se intersectan en los polos, y cada uno de ellos puede considerarse un paralelo directo a cualquier meridiano. En la esfera, se realiza su geometría esférica, en la que la afirmación es cierta que la suma de los ángulos del triángulo es siempre mayor que 180 °. Imagina un triángulo formado por dos meridianos y un arco de ecuador. Los ángulos entre los meridianos y el ecuador son 90 °, y el ángulo entre los meridianos con un vértice en el polo se agrega a su suma. En la esfera, ahí, no hay insector directo.

También hay superficies para las que resulta ser el fiel postulado de Riemann. Esta es una superficie cargada, también llamada pseunesfera. En él, la suma de las esquinas del triángulo es siempre inferior a 180 ° y es imposible llevar a cabo un solo directo paralelo a esto.

Después de que Einstein se enteró de la existencia de estas geometrías, hubo dudas sobre el carácter euclidiano del espacio laboral real. Se quedó claro que está torcido. ¿Cómo se puede imaginar la curvatura del espacio que dice la teoría general de la relatividad? Imagina una hoja de goma muy sutil y asumimos que este es un modelo de espacio. Coloque las bolas grandes y pequeñas - Modelo de estrellas y planetas. Las bolas dispararán la lámina de goma, cuanto más es más grande su masa, lo que demuestra claramente la dependencia de la curvatura del espacio-tiempo del peso corporal. Entonces, la Tierra crea alrededor de sí misma un espacio de espacio curvo, que se llama el campo de la tumba. Es eso lo que hace que todos los cuerpos caigan al suelo. Pero cuanto más vamos a ser del planeta, cuanto más débil será la acción de este campo. A una distancia muy larga, el campo será tan débil que los cuerpos dejarán de caer en el suelo, y por lo tanto, la curvatura del espacio-tiempo será tan insignificante que puedan descuidar y considerarse el plano de espacio.

Bajo el espacio de la curvatura, no es necesario entender la curvatura del plano como la esfera euclidiana, en la que la superficie exterior es excelente desde el interior. Desde el interior, su superficie se ve cóncava, fuera - convexo. Desde el punto de vista de las geometrías no infiernas, ambos lados del plano curvado son los mismos. La curvatura del espacio no aparece visualmente y se entiende como el retiro de su métrica de Euclidee, que se puede describir con precisión en el idioma de las matemáticas.

La teoría de la relatividad ha establecido no solo la curvatura del espacio bajo la acción de los campos de la gravedad, sino también desacelerando el transcurso del tiempo en campos gravitacionales fuertes. Incluso el sol, bastante pequeño en los estándares de espacio de la estrella, afecta el tempo de tiempo que fluye, lo que se está reduciendo cerca de sí mismo. Por lo tanto, si enviamos una señal de radio a algún punto, la ruta a la que se ejecuta al lado del sol, el anillo de radio tardará más tiempo que cuando no hay forma en la ruta de esta señal. La señal de retraso cuando pasa cerca del sol es de aproximadamente 0.0002 p. Tales experimentos se llevaron a cabo, a partir de 1966, ya que se utilizó un reflector como superficies de los planetas (Mercurio, Venus) y equipo de estaciones interplanetarias.

Una de las predicciones más fantásticas de la teoría general de la relatividad. parada a tiempo completo en un campo muy fuerte. La desaceleración del tiempo es mayor, más fuerte. El tiempo de desaceleración se manifiesta en un desplazamiento de luz roja gravitacional: cuanto más fuerte, mayor será la longitud de onda aumenta y se reduce su frecuencia. Bajo ciertas condiciones, la longitud de onda puede apresurarse al infinito, y su frecuencia es a cero.

Con la luz emitida por el sol, podría suceder si nuestro brillo se hundió repentinamente y se convirtió en una bola con un radio de 3 km o menos (el radio del sol es de 700,000 km). Debido a esta compresión, la fuerza en la superficie de la que proviene la luz, aumentará para que el desplazamiento rojo gravitacional sea realmente infinito. El sol se volverá invisible, ningún fotón volará de sus límites.

Inmediatamente digamos que con el sol nunca sucederá. Al final de su existencia, en varios miles de millones de años, experimentará muchas transformaciones, su región central puede reducirse significativamente, pero aún no tanto. Pero otras estrellas cuyas masas son tres o más que la masa del sol, al final de sus vidas, realmente experimentan, lo más probable es que la compresión catastrófica rápida bajo la acción de su propia gravedad. Esto los llevará al estado del agujero negro.

Calabozo - este es un cuerpo físico que crea una gravedad tan fuerte que el cambio rojo para la luz emitido cerca de él puede contactar al infinito.. Para hacer un agujero negro, el cuerpo debe ser exprimido al radio, que no exceda la relación de peso corporal a la masa del sol, multiplicada por 3 km. Este valor crítico del radio se llama. radio gravitacional Cuerpo.

Los físicos y los astrónomos están bastante seguros de que los agujeros negros existen en la naturaleza, aunque todavía no se pudieron detectar. Las dificultades de las búsquedas astronómicas están asociadas con la naturaleza misma de estos objetos inusuales. Después de todo, simplemente no son visibles, ya que no brillarán, no emitirán nada en el espacio y, por lo tanto, en el sentido completo de la palabra son negros. Solo para una serie de signos indirectos se puede esperar notar un agujero negro, por ejemplo, en el sistema de una estrella doble, donde su pareja habría sido una estrella ordinaria. De las observaciones de la estrella visible en el campo general, tal par podría ser estimado por la masa de la estrella invisible, y si este valor excede la masa del sol en tres o más veces, será posible decir que encontraron Un agujero negro. Ahora hay varios sistemas de doble estrella bien estudiados, en los que la masa de un socio invisible se estima en 5-8 masas del sol. Lo más probable es que esto sean agujeros negros, pero los astrónomos antes de aclarar estas estimaciones prefieren llamar a estos objetos con candidatos para los agujeros negros.

La desaceleración gravitacional en el tiempo, la medida y el testimonio del cual sirven un desplazamiento rojo, muy cerca de las estrellas de neutrones, y en el radio gravitacional del agujero negro es tan grande que el tiempo allí, desde el punto de vista del observador externo, simplemente se congela. Para un cuerpo que cae en el campo de un agujero negro con una masa igual a tres masas del sol, cayendo desde una distancia de 1 millón de km hasta un radio gravitacional, toma solo una hora. Pero junto al reloj que estará alejado del agujero negro, la caída libre del cuerpo en su campo se extiende a tiempo hasta el infinito. Cuanto más cerca del organismo incidente se acercará al radio gravitacional, más ralentizará este vuelo se presentará al observador remoto. El cuerpo observado desde lejos se acercará sin cesar el radio gravitacional y nunca lo alcanzará. Y a una cierta distancia de este radio, el cuerpo se congele para siempre, para un observador externo, se detiene el tiempo, al igual que un momento congelado de cuerpo que cae es visible en el marco de parada.

Las ideas sobre el espacio y el tiempo que se forman en la teoría de la relatividad de Einstein son hoy los más consistentes. Pero son macroscópicos, ya que confían en la experiencia del estudio de los objetos macroscópicos, largas distancias y grandes períodos de tiempo. Al construir las teorías que describen los fenómenos del MicroWorld, esta imagen geométrica, que involucra la continuidad del espacio y el tiempo (continuo espacio-espacio) se transfirió a un área nueva sin ningún cambio. Los datos experimentales contrarios a la aplicación de la teoría de la relatividad en el MicroWorld aún no están. Pero el desarrollo mismo de las teorías cuánticas puede requerir una revisión de ideas sobre el espacio físico y el tiempo.

Ya, algunos científicos hablan sobre la posibilidad de la existencia de una cantidad de espacio, la longitud fundamental L. inyectando este concepto, la ciencia podrá evitar muchas dificultades de las teorías cuánticas modernas. Si se confirma la existencia de esta longitud, se convertirá en otra constante fundamental en la física. A partir de la existencia de un cuántico espacial también sigue la existencia de una cantidad de tiempo igual a L / C, lo que limita la precisión de determinar los intervalos de tiempo.

La teoría general de la relatividad considera sistemas de referencia no comerciales y aprueba la posibilidad de su identificación con inercial (si hay un campo de gravedad). Einstein formula la esencia del principio principal de esta teoría de la siguiente manera: "Todos los sistemas de referencia son equivalentes a describir la naturaleza (la formulación de las leyes generales), en qué estado del Movimiento no". Más precisamente, el principio general de la relatividad sugiere que cualquier ley de física es igualmente cierta y aplicable en sistemas de referencia no inerciales en presencia de un campo de gravedad, y en sistemas de referencia inercial, pero en ausencia.

Las consecuencias de la teoría general de la relatividad:

1. La igualdad de la masa inerte y gravitacional es uno de los resultados importantes de la OTO, que considera igualmente todos los sistemas de referencia, y no solo inercial.

2. La curvatura del haz de luz en el campo indica que la velocidad de la luz en dicho campo no puede ser constante, sino que varía en la dirección de un lugar a otro.

3. Gire la órbita elíptica de los planetas que se mueven alrededor del sol (por ejemplo, Mercurio - 43 ° en un siglo).

4. Declarando el tiempo en el campo de los cuerpos masivos o super delicados.

5. Cambio de la frecuencia de la luz cuando se mueve en el campo gravitatorio.

El resultado más significativo es el establecimiento de la dependencia de las propiedades espaciales-temporales del mundo circundante desde la ubicación y la densidad de las masas.

En conclusión, observamos que una serie de conclusiones de la teoría general de la relatividad son cualitativamente diferentes de las conclusiones de la teoría de la gravedad newtoniana. Los más importantes de ellos están relacionados con la existencia de agujeros negros, singularidades del espacio-tiempo (lugares donde formalmente, en la teoría, la existencia de partículas y campos en la forma habitual conocida por nosotros) y con la presencia de ondas gravitacionales ( radiación gravitacional). Las restricciones de la teoría general de la gravedad de Einstein se deben al hecho de que esta teoría no es cuántica; Y las ondas gravitacionales se pueden considerar como una corriente de cuantas específicas.

No hubo otras restricciones a la aplicabilidad de la teoría de la relatividad, aunque se expresó repetidamente supuestos que a distancias muy bajas, por lo tanto, el concepto de evento de punto, y la teoría de la relatividad puede ser aplicable. Las teorías cuánticas modernas de las interacciones fundamentales (interacciones electromagnéticas, débiles y fuertes) se basan en la geometría de la teoría de la relatividad del espacio espacio-espacio. De estas teorías con la electrodinámica cuántica de precisión más alta de los leptos. Los experimentos utilizados para justificar la teoría de la relatividad en las primeras décadas de su existencia repetidamente repetidamente repetidamente con alta precisión. Ahora, este tipo de experimentos tiene principalmente interés histórico, ya que la gama principal de confirmación de la teoría general de la relatividad es los datos relacionados con las interacciones de las partículas elementales relativistas.

Se dice que la percepción llegó a Albert Einstein en un instante. El científico presuntamente montó en la tranvía de Bernou (Suiza), miró a los relojes de la calle y de repente se dio cuenta de que si el tranvía se aceptaba ahora a la velocidad del mundo, en su percepción, este reloj se habría detenido, y el tiempo lo haría no estar cerca Esto lo llevó a la formulación de uno de los postulados centrales de la relatividad, que varios observadores perciben la validez de diferentes maneras, incluidos los valores fundamentales como la distancia y el tiempo.

Hablando por lenguaje científico, en ese día Einstein se dio cuenta de que la descripción de cualquier evento físico o fenómeno depende de sistemas de referenciaen el que se encuentra el observador. Si el tranvía del pasajero, por ejemplo, deja caer las gafas, luego, para ella, se caerán verticalmente hacia abajo, y para un peatón de pie en la calle, los gafas caerán en parábola, a medida que el tranvía se mueve, mientras que las gafas caen. Cada uno tiene su propio sistema de referencia.

Pero aunque las descripciones de los eventos durante la transición de un sistema de referencia a la otra están cambiando, también hay cosas universales que permanecen sin cambios. Si, en lugar de una descripción de los puntos de caída, haga la pregunta de la ley de la naturaleza, lo que causa su caída, la respuesta a él será la misma para el observador en el sistema de coordenadas estacionario, y para el observador en el sistema de coordenadas en movimiento. La ley del movimiento distribuida está funcionando igualmente en la calle, y en el tranvía. En otras palabras, mientras que la descripción de los eventos depende del observador, las leyes de la naturaleza no dependen de ella, es decir, ya que es habitual hablar en el idioma científico, son invariante.Esto es principio de la relatividad.

Como cualquier hipótesis, el principio de la relatividad debe verificarse correlándolo con fenómenos naturales reales. Del principio de relatividad, Einstein trajo dos teorías separadas (aunque relacionadas). Teoría especial, o privada, de relatividad. Viene de la situación que las leyes de la naturaleza están solas para todos los sistemas de referencia que se mueven a una velocidad constante. Teoría general de la relatividad.distribuye este principio en cualquier sistema de referencia, incluidos los que se mueven con la aceleración. La teoría especial de la relatividad se publicó en 1905, y la teoría general de la relatividad fue más compleja desde el punto de vista del aparato matemático, fue completado por Einstein en 1916.

Teoría especial de la relatividad.

La mayoría paradójica y contraria a las ideas intuitivas sobre el mundo de los efectos que surgen al conducir a una velocidad cercana a la velocidad de la luz se predicen precisamente una teoría especial de la relatividad. El más famoso de ellos es el efecto de desacelerar las horas, o efecto de desaceleración del tiempo. El reloj que se mueve en relación con el observador van más lento que exactamente el mismo reloj en sus manos.

Tiempo en el sistema de coordenadas que se mueve con velocidades cercanas a la velocidad de la luz, en relación con los estiramientos de observadores, y la longitud espacial (longitud) de objetos a lo largo del eje de la dirección de movimiento, por el contrario, se comprime. Este efecto conocido como lorentz fitzgerald, Fue descrito en 1889 por el físico irlandés George Fitzgerald, 1851-1901 y complementado en 1892 por el holandés de Handrick Lorenz (Hendrick Lorentz, 1853-1928). La reducción de Lorentz-Fitzgerald explica por qué la experiencia de Michelson-Morley para determinar la velocidad del movimiento de la Tierra en el espacio exterior a través de las mediciones del "viento esencial" dio un resultado negativo. Más tarde, Einstein incluyó estas ecuaciones en una teoría especial de la relatividad y complementó su fórmula de conversión similar para una masa, según la cual el peso corporal también aumenta a medida que la tasa corporal se acerca a la velocidad de la luz. Por lo tanto, a una velocidad de 260,000 km / s (87% de la velocidad de la luz), la masa del objeto desde el punto de vista del observador ubicada en el sistema de referencia de restricción se duplicará.

Desde Einstein, todas estas predicciones, como si el sentido común contradictorio, parecían ser una confirmación experimental completa y directa. En uno de los experimentos más significativos, los académicos de la Universidad de Michigan colocan un reloj atómico ultra preciso a bordo del avión que tenía vuelos transatlánticos regulares, y después de su regreso al aeropuerto, su testimonio estaba torcido. Resultó que el reloj en el plano se estaba retrasando gradualmente detrás de los controles más y más (si es así, puedes ponerlo cuando estamos hablando de las fracciones de un segundo). El último medio siglo, los científicos exploran partículas elementales en grandes complejos de hardware, que se llaman aceleradores. En ellos, los paquetes de partículas subatómicas cargadas (como protones y electrones) aceleran a velocidades cercanas a la velocidad de la luz, entonces varios objetivos nucleares son pura. En tales experimentos, los aceleradores deben tener en cuenta el aumento de la masa de las partículas aceleradas, de lo contrario, los resultados del experimento simplemente no sucumbirán a una interpretación razonable. Y en este sentido, la teoría especial de la relatividad ha pasado durante mucho tiempo desde la descarga de teorías hipotéticas en el área de las herramientas de ingeniería aplicadas, que se utiliza a la par con las leyes de la mecánica de Newton.

Volviendo a las leyes de Newton, me gustaría señalar que la teoría especial de la relatividad, aunque contraigna externamente las leyes de la mecánica newtoniana clásica, de hecho, casi exactamente reproducen todas las ecuaciones habituales de las leyes de Newton, si se aplica a la descripción de Los cuerpos que se mueven a una velocidad significativamente menor que la velocidad de la luz. Es decir, la teoría especial de la relatividad no cancela la física newtoniana, sino que se expande y lo complementa.

El principio de relatividad también ayuda a comprender por qué es la velocidad de la luz, y no algunos otros, juega un papel tan importante en este modelo de la estructura del mundo, muchas de las personas que se encuentran con la teoría de relatividad. La velocidad de la luz se destaca y juega un papel especial de una constante universal, porque está determinada por la ley de ciencia natural. En virtud del principio de la relatividad, la velocidad de la luz al vacío. c. Lo mismo en cualquier sistema de referencia. Parecía contradecir el sentido común, porque resulta que la luz de la fuente móvil (con cualquier velocidad que se movió) y se acerca al observador al mismo tiempo. Sin embargo, esto es así.

Debido a su papel especial en las leyes de la naturaleza, la velocidad de la luz ocupa un lugar central y en la teoría general de la relatividad.

Teoría general de la relatividad.

La teoría general de la relatividad se aplica a todos los sistemas de referencia (y no solo se mueve con una velocidad constante en relación con los demás) y se ve matemáticamente mucho más difícil que especial (que la brecha de once años se debe entre su publicación). Incluye tanto un caso especial de una teoría especial de la relatividad (y, en consecuencia, las leyes de Newton). Al mismo tiempo, la teoría general de la relatividad va mucho más allá de todos sus predecesores. En particular, da una nueva interpretación de la gravedad.

La teoría general de la relatividad hace que el mundo sea cuatro dimensional: el tiempo se agrega a las tres dimensiones espaciales. Las cuatro dimensiones son inseparables, por lo que no se trata de la distancia espacial entre dos objetos, ya que se lleva a cabo en el mundo tridimensional, pero sobre los intervalos de tiempo espacial entre los eventos que combinan su lejanía entre sí, tanto en el tiempo como en espacio. Es decir, el espacio y el tiempo se consideran un continuo espacio-tiempo de cuatro dimensiones o, simplemente, tiempo espacial. En este continuo, los observadores que se mueven en relación entre sí pueden incluso creer en si dos eventos ocurrieron al mismo tiempo, o uno precedió al otro. Afortunadamente para nuestra mente pobre, antes de la violación de las relaciones causales, el caso no alcanza, es decir, la existencia de sistemas de coordenadas en los que ocurren dos eventos que no ocurren al mismo tiempo en diferentes secuencias, incluso la teoría general de la relatividad no permite.

La ley del mundo Newton nos dice que hay un poder de atracción mutua entre cualquiera de los dos cuerpos en el universo. Desde este punto de vista, la Tierra gira alrededor del sol, ya que las fuerzas de la acto de atracción mutuas entre ellos. La teoría general de la relatividad, sin embargo, nos hace ver este fenómeno de lo contrario. Según esta teoría, la gravedad es una consecuencia de la deformación ("curvatura") del tejido elástico del espacio-tiempo bajo la influencia de la masa (con el cuerpo más pesado, por ejemplo, el sol, el tiempo más fuerte "comienza" Y más, respectivamente, su campo gravitacional). Imagine un paño apretado (una especie de trampolín), que se coloca una bola masiva. El lienzo está deformado por el peso de la bola, y la flor en forma de embudo se forma a su alrededor. Según la teoría general de la relatividad, la tierra se convierte en el sol como una pequeña bola, un paseo cepillado alrededor del cono del embudo formado como resultado del espacio de tiempo espacial "trabajo" con un globo pesado, el sol. Y el hecho de que nos parece por el poder de la gravedad, de hecho, de hecho, la manifestación puramente externa de la curvatura del espacio-tiempo, y en absoluto en el entendimiento newtoniano en absoluto. Hasta la fecha, la mejor explicación de la naturaleza de la gravedad, que nos da la teoría general de la relatividad, no encontrada.

Es difícil verificar la teoría general de la relatividad, ya que en condiciones de laboratorio convencionales, sus resultados coinciden casi completamente con el hecho de que predice la ley del global de Newton. Sin embargo, se produjeron varios experimentos importantes, y sus resultados permiten considerar la teoría confirmada. Además, la teoría general de la relatividad ayuda a explicar los fenómenos que observamos en el espacio, por ejemplo, desviaciones menores de mercurio de órbita estacionaria, inexplicable desde el punto de vista de la mecánica clásica de Newton, o la curvatura de la radiación electromagnética de distante estrellas cuando pasa en las inmediaciones del sol.

De hecho, los resultados que predicen la teoría general de la relatividad son notablemente diferentes de los resultados previstos por las leyes de Newton, solo en presencia de superales campos gravitacionales. Esto significa que, para una verificación completa de la teoría general de la relatividad, ya sea mediciones de ultra medidas de objetos muy masivos, o agujeros negros, a los que no se aplican ideas intuitivas habituales. Entonces, el desarrollo de nuevos métodos experimentales para verificar la teoría de la relatividad sigue siendo una de las tareas más importantes de la física experimental.

Oto y rth: algunos acentos

1. En innumerables libros: las monografías, los libros de texto y las publicaciones de ciencias populares, así como en varios tipos de artículos, los lectores están acostumbrados a ver la mención de la teoría general de la relatividad (de) como uno de los mayores logros de nuestro siglo, sobre Una maravillosa teoría, sobre las herramientas indispensables de la física moderna y la astronomía. Mientras tanto, desde el artículo A. A. Logunov, aprenden que, en su opinión, es necesario rechazar que sea malo, inconsistente y contradictorio. Por lo tanto, de acuerdo con el reemplazo de alguna otra teoría y, específicamente construidos por A. A. Logunov y sus empleados de la teoría relativista de la gravedad (RTG).

Es una situación posible cuando muchos se equivocan en la evaluación de los existentes y estudiados durante más de 70 años, y solo unas pocas personas dirigidas por A. A. Logunov realmente descubrió que debería descartarse? La mayoría de los lectores están esperando una respuesta: es imposible. De hecho, solo puedo responder de la manera opuesta: y "tal" en principio, tal vez no se trata de la religión, sino sobre la ciencia.

Los fundadores y profetas de varias religiones y verbos crearon y crean sus "libros sagrados", cuyo contenido se declara la verdad en la última instancia. Si alguien dudaba, lo peor para él, se convierte en un heredero con las consecuencias que surgen de aquí, a menudo incluso sangrientas. Y es mejor no pensar en absoluto, sino creer, luego de la famosa fórmula de uno de los líderes de la iglesia: "Creo, por ridículo". La cosmovisión científica es radicalmente opuesta: no requiere nada que tome la fe, le permite dudar de todo, no reconoce el dogma. Bajo la influencia de nuevos hechos y consideraciones, no solo es posible, sino que es necesario, si está justificado, cambiar su punto de vista, para reemplazar la teoría imperfecta más perfecta o, digamos, de alguna manera generalizar la antigua teoría. Situación similar y en relación con las personalidades. Los fundadores de los credos se consideran infalibles, y, por ejemplo, los católicos incluso a una persona viva, el "reinante" del Papa, declarado infalible. La ciencia no sabe poco frecuente. Excepcional, a veces excepcional, incluso excepcional, que los físicos (serán hablar de físicos) están experimentando a grandes representantes de su profesión, especialmente tales titanos como Isaac Newton y Albert Einstein, no tiene nada que ver con la canonización de los santos, con la deificación. Y los grandes físicos son personas, y todas las personas tienen sus debilidades. Si hablamos de la ciencia, que solo nos interesa aquí, entonces los mejores físicos están lejos de ser siempre y no en todo lo que tenían razón, respeto por ellos y el reconocimiento de su mérito no se basa en la infalibilidad, sino en el hecho de que Logró enriquecer los maravillosos logros de la ciencia, ver y más profundo por sus contemporáneos.

2. Ahora es necesario detenerse en los requisitos para las teorías físicas fundamentales. En primer lugar, tal teoría debe estar completa en el campo de su aplicabilidad, o, ya que puedo hablar condicionalmente por la brevedad, debe ser consistente. En segundo lugar, la teoría física debe ser adecuada para la realidad física, o, más simplemente, ser coordinada con experimentos y observaciones. Se podrían mencionar otros requisitos, principalmente el cumplimiento de las leyes y las reglas de las matemáticas, pero todo esto se entiende.

Expliquemos el ejemplo de la mecánica clásica y no reparativa: la mecánica de Newton en aplicada a lo más sencillo, en principio, el problema del movimiento de algunas partículas "punto". Como usted sabe, el papel de tal partícula en las tareas de la mecánica celestial puede jugar un planeta completo o su satélite. Que en el momento t 0. La partícula esta en el punto UNA. Con coordenadas x IA.(t 0.) y tiene velocidad v I A.(t 0.) (aquí i. \u003d L, 2, 3, para la posición del punto en el espacio se caracteriza por tres coordenadas, y la velocidad es vectorial). Luego, si todo el poder actúa sobre una partícula, las leyes de mecánica le permiten determinar la situación. B. y velocidad de partículas v I. en cualquier momento posterior del tiempo t.es decir, encontrar valores bastante ciertos x Ib.(t.) y V. Ib.(t.). Y lo que sucedería si las leyes de la mecánica se usaran no dieron una respuesta inequívoca y digamos, en nuestro ejemplo predijo que la partícula en este momento t. puede estar en el punto B.o en un punto completamente diferente C.? Está claro que una teoría tan clásica (no cántica) estaría incompleta, o, según la terminología mencionada, inconsistente. O bien necesitaría suplementar, haciéndolo inequívoco, o para descartar. La mecánica de Newton, como se indica, es constante, las preguntas en el área de su competencia y aplicabilidad, proporciona respuestas inequívocas y bien definidas. Satisface a Newton Mechanics y el segundo requisito mencionado, los resultados obtenidos en él (y, específicamente, los valores de coordenadas x I.(t.) y velocidad v I. (t.))) De acuerdo con las observaciones y los experimentos. Es por eso que todas las mecánicas celestiales, una descripción del movimiento de los planetas y sus satélites, hasta el momento en que se basó plenamente, y con el pleno éxito, en la mecánica newtoniana.

3. Pero en 1859, Levier encontró que el movimiento más cercano al Planeta Sun - Mercurio es algo diferente del mecánico predicho de Newton. Fue específicamente que el perihelio es el punto de la órbita elíptica del planeta más cercana al sol, se convierte en una velocidad angular a 43 segundos angulares en un siglo, que difiere de la que se debe esperar al tener en cuenta todas las perturbaciones conocidas de todas las perturbaciones conocidas de Otros planetas y sus satélites. Incluso antes, el apalancamiento y Adams se enfrentaron a uno similar, de hecho, la situación al analizar el movimiento del uranio: el planeta más remoto del sol desde todo lo conocido en ese momento. Y encontraron una explicación a la discreción de la computación con las observaciones, lo que sugiere que un planeta aún más remoto fue influenciado por el movimiento de Urano, llamado Neptuno. En 1846, Neptuno se descubrió realmente en un lugar previsto, y este evento se considera merecidamente como un triunfo de la mecánica newtoniana. Es bastante natural que el Leverier intentó explicar y mencionar una anomalía en el movimiento de Mercury por la existencia de un planeta desconocido, en este caso, un cierto volcán del planeta se movía aún más al sol. Pero por segunda vez, "Falló el enfoque", no existe un volcán. Luego comenzaron a tratar de cambiar el mundo newtoniano del crecimiento global, según el cual la fuerza gravitacional en la aplicación del sol, el planeta varía según la ley.

donde ε es una pequeña cantidad. Por cierto, se usa una recepción similar (sin embargo, sin éxito) y hoy para explicar algunas de las cuestiones poco claras de la astronomía (estamos hablando del problema de la masa oculta; ver, por ejemplo, citado por debajo del libro del autor "en la física y Astrofísica ", p. 148). Pero para que la hipótesis tenga asquerosa a la teoría, es necesario proceder de algunos principios, especifique el valor del parámetro ε, construya un esquema teórico en serie. Esto no se logró a nadie, y la cuestión de convertir al Perihelia Mercury permaneció abierta hasta 1915. Fue entonces, a la altura de la Primera Guerra Mundial, cuando solo algunas personas estaban interesadas en los problemas abstractos de la física y la astronomía, se completó Einstein (después de aproximadamente 8 años de esfuerzo estresante), la creación de una teoría general de la relatividad. Iluminado Esta última etapa en la construcción de la Fundación Oto fue en tres artículos cortos, informados y escritos en noviembre de 1915. En la segunda, informó el 11 de noviembre, Einstein sobre la base de OTO calculó un adicional en comparación con el Girar Newtonian Rotate Perigelia Mercury, que resultó ser igual (en radianes por una rotación del planeta alrededor del sol)

y c. \u003d 3 · 10 10 cm · C -1 - Velocidad de la luz. Cuando se mueve a la última expresión (1), se utilizó la tercera ley Kepler

uNA. 3 =	GM. ☼	T. 2
	4π 2.

dónde T. - El período de conversión del planeta. Si está en la fórmula (1), sustituya los valores más conocidos de todos los valores, así como para producir recálculo elemental a partir de radianes para la rotación para girar en segundos angulares (signo ") en un siglo, entonces llegaremos al valor ψ \u003d 42 ".98 / siglo. Las observaciones convergen con este resultado con una precisión lograda ahora sobre ± 0 ".1 / siglo (Einstein en su primer trabajo utilizó datos menos precisos, pero dentro de los errores recibió el consentimiento completo de la teoría con las observaciones). La fórmula (1) se da anteriormente, en primer lugar, su simplicidad es clara, por lo que a menudo falta en las teorías físicas matemáticamente complejas, incluso en muchos casos y en OTO. En segundo lugar, esta es la cosa principal, de (1) está claro que la rotación del perigélula sigue de OTO sin la necesidad de atraer a ningún nuevo permanente o parámetros desconocidos. Por lo tanto, el resultado recibido por Einstein se convirtió en un verdadero triunfo de Oto.

En lo mejor de mí, las famosas biografías de Einstein habla y suscriben la opinión de que la explicación del torneado del mercurio de Perieglia fue "el evento emocional más fuerte para toda la vida científica de Einstein, y tal vez en toda su vida". Sí, fue "Hero estrella" Einstein. Pero es por sí mismo. Por una serie de razones (es suficiente mencionar la guerra) para el derecho a acceder a la Arena Mundial, tanto esta teoría como su creador "Hora de estrellas" se convirtieron en otro evento que ocurrió 4 años después, en 1919. El hecho es que En el mismo trabajo en el que se obtuvo la fórmula (1), Einstein hizo una predicción importante: los rayos de la luz que pasan cerca del sol están obligados a ser curvados, y su desviación debe ser

α = 4GM. ☼ \u003d 1 ".75 r. ☼ , c. 2 r. r.

(2)

dónde r. - la distancia cercana entre la viga y el centro del sol, y r. ☼ \u003d 6.96 · 10 10 cm - el radio del sol (más precisamente, el radio de la fotos solar); Por lo tanto, la desviación máxima que se puede observar es 1.75 segundos angulares. No importa cuánto sea de este ángulo (sobre este ángulo, un adulto sea visible desde una distancia de 200 km), ya podría medirse en ese momento el método óptico al fotografiar las estrellas en el cielo en los alrededores del sol. Dichas observaciones fueron producidas por dos expediciones en inglés durante un completo eclipse solar el 29 de mayo de 1919. El efecto de las desviaciones de radiación en el campo de sol se instaló con toda certeza y está en su consentimiento con la fórmula (2), aunque la precisión de las mediciones debidas al efecto del efecto fue pequeña. Sin embargo, la desviación es dos veces más pequeña que la de acuerdo con (2), es decir, en 0 ".87, fue excluida. Este último es muy importante, porque la desviación es 0 ".87 (cuando r. = r. ☼) ya se puede obtener de la teoría de Newtonian (la posibilidad de desviarse de la luz en el campo de la gravedad, aún se destacó por Newton, y la expresión para el ángulo de desviación, dos veces más pequeña que según la fórmula (2), fue obtenido en 1801; Otra cosa es que esta predicción fue olvidada y Einstein no sabía sobre él). El 6 de noviembre de 1919, se informaron los resultados de las expediciones en Londres en una reunión conjunta de la Royal Society y la Royal Astronomical Society. ¿Qué impresionaron, está claro de lo que J.j. Thomson dijo en esta reunión: "Este es el resultado más importante obtenido en relación con la teoría de la gravedad desde la época de Newton ... representa uno de los mayores logros del pensamiento humano".

Efectos del sistema solar, como hemos visto, muy pequeño. Esto se explica por el hecho de que el campo gravitacional del sol (por no mencionar los planetas) es débil. Este último significa que el potencial gravitacional newtoniano del sol.

Recuerde ahora el resultado conocido desde el curso de la escuela de la física: para los planetas de las órbitas circulares | φ ☼ | \u003d V 2, donde v es la velocidad del planeta. Por lo tanto, la debilidad del campo gravitacional se puede caracterizar por un parámetro más visual V 2 / c. 2, que para el sistema solar, como hemos visto, no excede el valor de 2.12 · 10 - 6. En la órbita de la tierra v \u003d 3 · 10 6 cm · C - 1 y v 2 / c. 2 \u003d 10 - 8, para satélites cercanos de la Tierra V ~ 8 · 10 5 cm · C - 1 y V 2 / c. 2 ~ 7 · 10 - 10. Por lo tanto, verificar los efectos mencionados de los efectos, incluso con una precisión de 0.1% logrados ahora, es decir, con un error que no exceda de 10 a 3 del valor medido (por ejemplo, desviaciones de los rayos de luz en el campo de sol), lo hace Aún no permite verificar de manera integral fuera del orden del pedido.

Sobre las mediciones con la precisión deseada, digamos, las desviaciones de los rayos dentro del sistema solar solo pueden estar soñando. Sin embargo, los proyectos de los experimentos relevantes ya están discutidos. En relación con la complicada física y dicen que, de ser probado principalmente solo para un campo gravitatorio débil. Pero nosotros (yo, en cualquier caso), de alguna manera, ni siquiera notó una circunstancia importante durante mucho tiempo. Fue después del lanzamiento del 4 de octubre de 1957 del primer satélite de la Tierra, la navegación espacial comenzó a desarrollarse rápidamente. Para los dispositivos de aterrizaje en Marte y Venus, con un lapso cerca de Phobos, etc. Ya es necesario calcular la precisión a los medidores (con distancias de la Tierra de la Orden de cien metros), cuando los efectos de OTO son bastante significativos . Por lo tanto, los cálculos ahora están en marcha sobre la base de los esquemas computacionales que tienen en cuenta orgánicamente. Recuerdo cómo hace unos años, un orador, un especialista en navegación espacial, ni siquiera entendía mis preguntas sobre la precisión de la comprobación de. Respondió: Tomamos en cuenta de nuestros cálculos de ingeniería, de lo contrario es imposible trabajar, todo resulta correctamente, ¿qué más desea? Es posible desear, por supuesto, mucho, pero olvida que la teoría abstracta ya no es un resumen, pero también se usa con "cálculos de ingeniería".

4. A la luz del crítico descrito, desde A. A. Logunov, parece particularmente increíble. Pero de acuerdo con aquellos que se dijeron al comienzo de este artículo, es imposible mencionar esta crítica sin análisis. Aún más imposible, es imposible expresar un juicio sobre la RTG propuesta por A. Logunov, la teoría relativista de la gravedad.

Desafortunadamente, es absolutamente imposible llevar a cabo un análisis de este tipo en las páginas de publicaciones científicas y populares. En su artículo, A. A. A. Logunov, esencialmente, solo declara y comenta en su posición. No puedo salir aquí y yo.

Entonces, creemos que Oto es una teoría física consistente: todo es correcto y claramente establece las preguntas permitidas en el campo de su aplicabilidad, respectivamente, da una respuesta inequívoca (este último se refiere, en particular, por el retraso de las señales durante la ubicación de la planetas). No sufre de defectos matemáticos o lógicos. Sin embargo, es necesario explicar que es necesario anteriormente al usar el pronombre "nosotros". "Nosotros" somos, por supuesto, yo mismo, pero también todos aquellos físicos soviéticos y extranjeros con los que tuve que discutir, y en algunos casos la crítica A. A. Logunov. Great Galiley hace cuatro por siglo dijo: En cuestiones de ciencia, la opinión de una es más cara que las opiniones de miles. En otras palabras, las disputas científicas no se resuelven por la mayoría de los votos. Pero, por otro lado, es bastante obvio que la opinión de muchos físicos, en general, en general, significativamente más convincente, o, es mejor decir, más confiable y de pesaje, las opiniones de una física. Por lo tanto, la transición de "I" a "nosotros" tiene importante aquí.

Será útil y apropiado, espero hacer algunos comentarios más.

¿Por qué A. A. Logunov no le gusta tanto? La razón principal es que en Oto, en general, no habla, no hay concepto sobre la energía y el impulso en lo habitual de la electrodinámica de la forma y, hablando por palabras, hay una negativa "de la presentación del campo gravitatorio como un campo clásico. de tipo Faraday-Maxwell, que tiene una densidad de impulso de energía bien definida. Sí, este último en un sentido es cierto, pero se explica por el hecho de que "en la geometría de Riemannian en general, no hay simetría necesaria con respecto a los turnos y los giros, es decir, no hay ... Grupo de movimiento de tiempo espacio. La geometría del mismo espacio-tiempo según OTO es la geometría de Riemannian. Es por eso que, en particular, los rayos de la luz se desvían de la línea recta, pasando cerca del sol.

Uno de los logros más grandes de las matemáticas del siglo pasado fue la creación y el desarrollo de Lobachevsky, Boyiai, Gauss, Riemann y sus seguidores de la geometría no infantil. Entonces surgió la pregunta: ¿Cuál es la geometría del espacio físico en el que vivimos? Como se mencionó, según este, esta geometría de Nevklidova, Riemanova y no pseudo-hijo Geometry Minkowski (sobre esta geometría descrita con más detalle en el Artículo A. A. Logunova). Esta geometría de Minkowski apareció, se puede decir, el producto de la teoría especial de la relatividad (estación de servicio) y llegó a reemplazar el tiempo absoluto y el espacio absoluto de Newton. El último directamente antes de la creación de cien en 1905 estaba tratando de identificarse con el éster fijo de Lorentz. Pero de Lorentz Eter, como de un entorno mecánico absolutamente fijo, porque rechazaron que todos los intentos de notar la presencia de este entorno no fueron coronados con éxito (me refiero a la experiencia de Michelson y algunos otros experimentos). La hipótesis de que el espacio físico es necesariamente exactamente exactamente el espacio de Minkowski, que A. A. Logun se adopta como fundamental, está muy lejos. En un sentido, es similar a la hipótesis sobre el espacio absoluto y el éter mecánico y, como parece que, sigue siendo y sigue siendo completamente innecesario hasta que se indiquen cualquier argumento basado en observaciones y experimentos. Y tales argumentos al menos ahora están completamente ausentes. Los vínculos a una analogía con electrodinámica e ideales de maravillosos físicos del siglo pasado, Faraday y Maxwell, no persuasivos, a este respecto, no poseen.

5. Si hablamos de la diferencia entre el campo electromagnético y, en consecuencia, la electrodinámica y el campo gravitatorio (separados por la teoría de dicho campo), entonces es necesario tener en cuenta lo siguiente. La elección del sistema de referencia se destruye (para pasar a cero) incluso localmente (en un área pequeña), no es posible todo el campo electromagnético. Por lo tanto, si la densidad de energía del campo electromagnético.

W. =	MI. 2 + H. 2
	8π.

(MI. y H. - La tensión de los campos eléctricos y magnéticos, respectivamente, es diferente de cero en algún sistema de referencia, será diferente de cero y en cualquier otro sistema de referencia. El campo gravitatorio, aproximadamente hablando, mucho más fuerte depende de la selección del sistema de referencia. Así, un campo gravitatorio homogéneo y constante (es decir, el campo de la gravedad causando la aceleración gRAMO. Las partículas colocadas en ella, independientemente de las coordenadas y el tiempo), pueden ser completamente "destruidas" (reversa a cero) por la transición al sistema de referencia acelerado uniforme. Esta circunstancia que constituye el contenido físico básico del "principio de equivalencia" fue notado por primera vez por Einstein en el artículo publicado en 1907 y fue el primero en la forma de crear desde OTO.

Si el campo gravitatorio está ausente (en particular, la aceleración causada por ellos gRAMO. Igualmente cero), es cero y la densidad de la energía correspondiente a ella. Está claro que en la cuestión de la densidad de la energía (y el impulso), la teoría del campo gravitacional debe diferir radicalmente de la teoría del campo electromagnético. Dicha declaración no cambia debido al hecho de que en el caso general, un campo gravitatorio no puede ser "destruido" al elegir un sistema de referencia.

Einstein lo entendió antes de 1915, cuando completó la creación de. Entonces, en 1911, escribió: "Por supuesto, es imposible reemplazar cualquier campo de gravedad para reemplazar el sistema del sistema sin un campo gravitatorio, tal como no puede transformar todos los puntos de un entorno de movimiento arbitrariamente hacia el relativista. transformación." Pero extracto del artículo 1914: "Haremos preliminarmente otra nota para eliminar el malentendido de sugerencias. Partidario de la teoría moderna habitual de la relatividad (se trata de cien v. L. G) con un derecho conocido, llama a la velocidad "aparente" del punto de material. Es, puede elegir el sistema de referencia para que el punto de material tenga una velocidad igual a cero en el momento presente. Si hay un sistema de puntos materiales que tienen diferentes velocidades, ya no puede ingresar un sistema de referencia de este tipo para que la velocidad de todos los puntos de material en relación con este sistema sea cero. De manera similar, un físico de pie en nuestro punto de vista puede llamar al campo gravitatorio "aparente", ya que la elección correspondiente de aceleración del sistema de referencia, puede lograr que, en un determinado punto de espacio, el campo gravitatorio se ha aplicado a cero. Sin embargo, cabe destacar que la apelación a cero del campo gravitacional mediante transformación en el caso general no se puede lograr para los campos gravitacionales extendidos. Por ejemplo, el campo gravitacional de la Tierra no se puede hacer igual a cero seleccionando un sistema de referencia adecuado ". Finalmente, ya en 1916, respondiendo a las críticas de OTO, Einstein una vez más enfatizó la misma cosa: "De ninguna manera, también es imposible decir que el campo de la gravedad se explica a cualquier puro cinemáticamente:" cinemático, no- La comprensión dinámica de la gravedad es imposible. No podemos obtener ningún campo gravitatorio simplemente acelerar un sistema de coordenadas galiliares en relación con el otro, ya que de esta manera es posible obtener campos de solo una cierta estructura, que, sin embargo, debe obedecer las mismas leyes que todos los demás campos gravitacionales. Esta es otra formulación del principio de equivalencia (específicamente para aplicar este principio para la gravedad) ".

La imposibilidad de "comprensión cinemática" de la gravedad en combinación con el principio de equivalencia y causa la transición a la geometría pseudo-hijo de Minkowski a la geometría de Riemannian (en esta geometría, el espacio de espacio, en general, en términos generales, diferente de cero curvatura; la presencia de tal Curvatura y distingue el campo gravitatorio "verdadero" de "cinemático"). Las características físicas del campo gravitacional se determinan, lo repiten y el cambio radical en el papel de la energía y el pulso en la OTO en comparación con la electrodinámica. Al mismo tiempo, tanto el uso de la geometría de Riemannian como la incapacidad de aplicar representaciones energéticas familiares de la electrodinámica no impiden, como ya se enfatizó anteriormente, el hecho de que se pueden calcular los valores completamente inequívocos para todos los valores observados y pueden calcular ser calculado (el ángulo de desviación de los rayos de luz, cambios de órbitas en planetas y pulsares dobles, etc., etc.).

Probablemente valga la pena mencionar que el hecho de que de la electrodinámica se pueda formular y de lo habitual de la electrodinámica utilizando el concepto de la densidad de pulso de energía (para esto, consulte el artículo citado por Ya. B. Zeldovich y LP Grischuk. Sin embargo, los introducidos en este espacio de Minkowski son puramente ficticios (inobservables), y estamos hablando solo de la misma oferta escrita en forma no estándar. Mientras tanto, es repetible, AA Logunov considera el espacio físico real de Minkovsky utilizado por él en el Teoría relativista de la gravedad (RTG) y, por lo tanto, el espacio observado.

6. En este sentido, el segundo de los problemas aparece en el artículo del título es especialmente importante: ¿si la realidad física es responsable? En otras palabras, ¿qué dice la experiencia, el juez supremo para resolver el destino de cualquier teoría física? Este problema, el control experimental de la OTO está dedicado a numerosos artículos y libros. La conclusión se define completamente: todos los datos experimentales existentes u observaciones o confirman la OTO, o no lo contradicen. Sin embargo, como ya hemos indicado, el cheque se realiza y se produce principalmente solo en un campo gravitatorio débil. Además, cualquier experimento tiene una precisión limitada. En campos gravitacionales severos (aproximadamente hablando, en el caso de la proporción | φ | / c. 2 no es suficiente; Ver arriba) de la prueba aún completamente probada. Para este propósito, es posible utilizar prácticamente solo métodos astronómicos relacionados con un espacio muy distante: estudiar estrellas de neutrones, pulsares dobles, "agujeros negros", expansión y edificios del universo, ya que dicen "en general", en enormes espacios que Se miden por millones y miles de luces años. Mucho en esta dirección ya se ha hecho y hecho. Es suficiente mencionar los estudios del doble PSR 1913 + 16, para el cual (como en general para las estrellas de neutrones) parámetro | φ | / c. 2 ya alrededor de 0.1. Además, en este caso fue posible identificar el efecto del orden (V / c.) 5 asociados con la emisión de ondas gravitacionales. En las próximas décadas, hay aún más oportunidades para estudiar los procesos en campos gravitacionales fuertes.

Una estrella guía en estas emocionantes investigaciones es la primera de todas. Al mismo tiempo, también se discuten algunas otras posibilidades, otras, como a veces dicen, la teoría alternativa, la gravedad. Por ejemplo, en Oto, como en la teoría del mundo Newton, constante gravitacional. GRAMO. De hecho, se considera un valor constante. Una de las teorías más famosas de la gravedad, generalización (o, de manera más precisa, expandida) de, es la teoría en la que la "constante" gravitacional ya se considera una nueva función escalar, la cantidad dependiente de las coordenadas y el tiempo. Las observaciones y las mediciones indican, sin embargo, que posibles cambios relativos. GRAMO. Con el tiempo, muy pequeño, compensar, aparentemente, no más que Stamlllard por año, es decir, | dG. / dt.| / GRAMO. < 10 – 11 год – 1 . Но когда-то в прошлом изменения GRAMO. Podría desempeñar un papel. Tenga en cuenta que incluso independientemente del tema de la impermanencia GRAMO. El supuesto de existencia en tiempo real, además del campo gravitatorio. g ik.Además, algún campo escalar ψ es una dirección del maletero en la física y la cosmología modernas. En otras teorías alternativas de gravedad (para ellos, consulte lo mencionado anteriormente en la Nota 8 del libro K. Will) Varía o resumida de una manera diferente. Contra el análisis apropiado, por supuesto, es imposible objetar, porque no es un dogma, sino una teoría física. Además, sabemos que de la teoría incomensiva, obviamente debe generalizarse en un área cuántica, que aún no está disponible para experimentos gravitacionales conocidos. Naturalmente, no le diremos todo esto aquí.

7. A. A. Logunov, que sale de la crítica de todos los más de 10 años ya construye alguna alternativa: la teoría de la gravedad se distingue de OTO. Al mismo tiempo, se cambió mucho durante el trabajo, y la opción de la teoría (esta es la RTG) se detalla especialmente en el artículo que ocupa aproximadamente 150 páginas y que contiene aproximadamente 700 fórmulas numeradas. Obviamente, el análisis detallado de la RTG es posible solo en las páginas de revistas científicas. Solo después de que se pueda decir tal desarmar, si RTH puede ser secuencialmente, ya sea que contiene contradicciones matemáticas, etc., por lo que podría entender, el RTG difiere de la selección de solo parte de las soluciones desde OTO - Todas las soluciones de RTG diferencial Las ecuaciones satisfacen las ecuaciones de aprobar a los autores de la RTG, no en lo contrario. Al mismo tiempo, existe la conclusión de que en relación con las cuestiones globales (soluciones para todo el espacio-tiempo o sus grandes áreas, topología, etc.), diferencias entre la RTG y de OTO, en términos generales, radical. En cuanto a todos los experimentos y observaciones producidas dentro del sistema solar, por lo que entiendo, RTG no puede entrar en conflicto con respecto a. Si es así, es imposible preferir el RTG (en comparación con de OTO) sobre la base de experimentos bien conocidos en el sistema solar. En cuanto a los "Agujeros negros" y el universo, los autores de la RTH afirman que sus conclusiones son esencialmente diferentes de las conclusiones de todas las conclusiones, pero cualquier información específica de observación que indiquen a favor de RTG sean desconocidos para nosotros. En tal situación, RTG AA Logunova (si el rth realmente difiere de ser esencialmente, y no solo por el método de presentar y elegir una de las posibles clases de las condiciones de coordenadas; consulte el artículo ya. B. Zeldovich y LP Grischuk) Sé considerado solo como uno de los teorías de gravedad permitidas, en principio, alternativas.

Algunos lectores pueden evitar el tipo de reservas: "Si es así", "Si el rth es realmente diferente de OTO". ¿Busco asegurar los errores de esta manera? No, ya no tengo miedo de cometer un error debido a la creencia de que solo hay una garantía de falta de error, no para trabajar en absoluto, y en este caso no discutir los problemas científicos. Otra cosa es respecto a la ciencia, el conocimiento de su carácter e historia fomenta la atención. La categorización de la misma declaración no siempre indica la presencia de claridad genuina y, en general, no contribuye al establecimiento de la verdad. RTH A. A. Logunova en su forma moderna está formulada recientemente y aún no se ha discutido en detalle en la literatura científica. Por lo tanto, naturalmente, no tengo una opinión final al respecto. Además, en una revista científica y popular, una serie de problemas emergentes no pueden ser discutidos e inapropiados. Al mismo tiempo, por supuesto, por supuesto, debido al gran interés de los lectores a la teoría de la gravedad, la cobertura en el nivel asequible de este círculo de preguntas, incluida la discusión, en las páginas de "ciencia y vida" parece estar justificada.

Entonces, guiado por el sabio "Principio de los más grandes favorables", el rth debe considerarse una teoría alternativa de la gravedad en necesidad de análisis y discusión apropiados. Para aquellos que hacen esta teoría (RTH), así que ella interesa, nadie se molesta (y, por supuesto, no debe interferir) para desarrollarlo, para ofrecer posibles formas de verificación experimental.

Al mismo tiempo, hablando de lo que actualmente es sin temor en algo, no hay razón. Además, el alcance de la aplicabilidad es muy amplio, y su precisión es muy alta. Tales, en nuestra opinión, una evaluación objetiva del estado de asuntos existentes. Si hablamos de gustos e intuitivos, y los gustos e intuición en la ciencia desempeñan un papel considerable, aunque no pueden ser nominados como evidencia, entonces tendrán que ir de "nosotros" a "I". Entonces, cuanto más tuve que lidiar con la teoría general de la relatividad y la crítica de TI, cuanto más tendré la impresión de su excepcional profundidad y belleza.

De hecho, como se indica en el fin de semana, la circulación de la revista "Ciencia y vida" No. 4, 1987 fue igual a 3 millones de 475 mil copias. En los últimos años, la circulación fue solo unas pocas decenas de miles de copias, superando los 40 mil solo en 2002. (aprox. - A. M. Krain).

Por cierto, en 1987, marca 300 años desde la primera publicación del gran libro de Newton "Inicio matemático de la filosofía natural". Introducción a la historia de crear este trabajo, por no mencionarse, muy instructivo. Sin embargo, lo mismo se aplica a todas las actividades de Newton, desde donde los no especialistas no son tan fáciles de cumplir. Puedo recomendar para este propósito un muy buen libro S. I. VAVILOV "ISAAC NEWTON", debe ser reimprimido. Permítanme mencionar mi artículo escrito sobre el aniversario newtoniano, publicado en la revista "Ciencias físicas de Uspekhi", Vol. 151, No. 1, 1987, pág. 119.

Se da la magnitud del encendido de las mediciones modernas (el apalancamiento apareció el turno por 38 segundos). Recordaremos la claridad que el sol y la luna son visibles desde el suelo en un ángulo de aproximadamente 0,5 grados angulares, 1800 segundos angulares.

A. Pals "sutiles es el Señor ..." La ciencia y la vida de Albert Einstein. Oxford Univ. Presione, 1982. Sería aconsejable publicar la traducción rusa de este libro.

Este último es posible durante los eclipses solares completos; Fotografiando la misma parte del cielo, digamos, después de seis meses, cuando el sol se mudó a la esfera celestial, obtenemos una imagen para la comparación, no distorsionada por la desviación de los rayos bajo la influencia del campo gravitatorio del sol.

Para más detalles, debo enviarlo al artículo por Ya. B. Zeldovich y LP Grischuk, publicado recientemente en los "Éxitos de las Ciencias Físicas" (Vol. 149, p. 695, 1986), así como a la literatura citada allí, En particular, al artículo L. D. FADDEEVA ("Éxitos de las ciencias físicas", vol. 136, p. 435, 1982).

Ver nota a pie de página 5.

Ver k. lo hará. "Teoría y experimento en física gravitacional". M., Energroidat, 1985; Ver también V. L. Ginzburg. Sobre la física y la astrofísica. M., Ciencia, 1985, y la literatura indicó allí.

A. A. Logunov y M. A. Messyerishvili. "Conceptos básicos de la teoría de la gravedad relativista". Revista "Física de partículas elementales y núcleo atómico", vol. 17, número 1, 1986

En las obras de A. A. A. Logunov Hay otras declaraciones y se cree con precisión que, por el momento de retrasar la señal durante la ubicación, por ejemplo, Mercurio de la Tierra, el valor es diferente de lo siguiente desde el seguimiento de la RTG. Más precisamente, se argumenta que la OTO no da una predicción inequívoca del tiempo de retraso de las señales, es decir, de lo inconsistente (ver más arriba). Sin embargo, tal conclusión es, como nos parece, el fruto del malentendido (esto se indica, por ejemplo, en el artículo citado por Ya. B. Zeldovich y LP Grischuk, ver imágenes 5): Diferentes resultados en Oto usando diferentes Los sistemas de coordenadas se obtienen solo porque los planetas libertibles se comparan en diversas órbitas, y por lo tanto tienen diferentes períodos de circulación alrededor del sol. Observado de la Tierra, el tiempo lateral de señales durante la ubicación de un determinado planeta, según OTO y RTH, coincidió.

Ver nota a pie de página 5.

Detalles para curioso

Desviación de ondas de luz y radio en el campo gravitacional del sol. Por lo general, como un modelo idealizado del sol, se toma una bola de radio Simétrico Spérica estática. R. ☼ ~ 6.96 · 10 10 cm, la masa del sol METRO. ☼ ~ 1.99 · 10 30 kg (332958 veces más masa de la tierra). La desviación de la luz es al máximo para los rayos que apenas tocan el sol, es decir, con R. ~ R. ☼, e igual: φ ≈ 1 ".75 (segundos angulares). Esta esquina es muy pequeña: un hombre adulto es visible en un ángulo de este tipo a una distancia de 200 km y, por lo tanto, la precisión de medir la curvatura de haz gravitacional hasta hace poco fue baja. Las últimas mediciones ópticas realizadas durante el Eclipse solar el 30 de junio de 1973, tuvieron un error de aproximadamente el 10%. Hoy, gracias a la aparición de interferómetros de radio "con una base súper larga" (más de 1000 km), la precisión de la medición de los ángulos ha aumentado dramáticamente. Los interferómetros de radio le permiten medir de manera confiable las distancias angulares y los cambios en los ángulos del orden de 10 a 4 segundos angulares (~ 1 nanoradianos).

La figura muestra la desviación de un solo de los rayos provenientes de una fuente distante. En realidad, ambos rayos están torcidos.

Potencial gravitacional

En 1687, apareció el trabajo fundamental del "inicio matemático de la filosofía natural" de Newton (ver "Ciencia y vida" No. 1, 1987), que fue formulada por la ley de Global. Esta ley establece que la fuerza de atracción entre dos partículas de material es directamente proporcional a sus masas. METRO. y mETRO. e inversamente proporcional a la plaza de la distancia. r. Entre ellos:

F. = GRAMO.	Mm.	.
	r. 2

Coeficiente de proporcionalidad GRAMO. Comenzó a ser llamado constante gravitacional, es necesario armonizar las dimensiones en las partes derecha e izquierda de la fórmula newtoniana. Todavía Newton con una precisión muy alta para su tiempo mostró que GRAMO. - El valor es constante y, en consecuencia, la ley abiertamente es universal.

Dos atractivas masas de puntos METRO. y mETRO. Figuró en la fórmula de Newton igual. En otras palabras, podemos asumir que ambos sirven como las fuentes del campo gravitatorio. Sin embargo, en tareas específicas, en particular en la mecánica celestial, una de las dos masas a menudo es muy pequeña en comparación con la otra. Por ejemplo, la masa de la tierra. METRO. З ≈ 6 · 10 24 kg mucho menos que la masa del sol METRO. ☼ ≈ 2 · 10 30 kg o digamos una masa del satélite mETRO. ≈ 10 3 kg no importa ninguna comparación con la masa de la Tierra y, por lo tanto, prácticamente sin efecto en el movimiento de la Tierra. Tal mucho que ella misma no perturbe el campo gravitatorio, sino que, como si una sonda, a la que actúa este campo, se llama ensayo. (De la misma manera en la electrodinámica, existe el concepto de un "cargo de prueba", es decir, tal que ayuda a detectar un campo electromagnético). Dado que la masa de prueba (o el cargo de prueba) trae una pequeña contribución al campo, Para tal masa, el campo se vuelve "externo" y puede caracterizar el valor llamado intensidad. Esencialmente acelerando la caída libre gRAMO. - Esta es la tensión del campo de la Tierra. La segunda ley de la mecánica newtoniana es entonces la ecuación de movimiento de la masa de prueba de puntos. mETRO.. Por ejemplo, es de modo que se resuelvan los desafíos de la balística y la mecánica celestial. Tenga en cuenta que para la mayoría de estas tareas, la teoría de Newton y hoy tiene una precisión bastante suficiente.

Las tensiones, así como la fuerza, es un vector de vector, es decir, en el espacio tridimensional, se determina por tres números: componentes a lo largo de los ejes descartulares mutuamente perpendiculares h., w., z.. Al cambiar el sistema de coordenadas, y dichas operaciones a menudo son frecuentes en tareas físicas y astronómicas, los decárticos de las coordenadas vectoriales se convierten a algunos, aunque no son difíciles, pero a menudo una manera voluminosa. Por lo tanto, en lugar de la intensidad del vector del campo, sería conveniente usar el valor escalar correspondiente, desde donde las características de potencia del campo, la tensión sería con la ayuda de alguna receta simple. Y existe dicho valor escalar, se llama el potencial, y la transición a la tensión se realiza mediante diferenciación simple. De ello se deduce que el potencial gravitacional newtoniano creado por la masa. METRO.Cuervo

desde donde debería la igualdad: φ | \u003d V 2.

En matemáticas, la teoría de Newton a veces se llama la "teoría potencial". En un momento, la teoría del potencial de Newtov sirvió como modelo para la teoría de la electricidad, y luego las ideas sobre el campo físico formadas en la electrodinámica de Maxwell, a su vez, estimularon el surgimiento de la teoría general de la relatividad de Einstein. La transición de la teoría relativista de la gravedad de Einstein a un caso privado de teoría de la gravedad newtoniana corresponde al área de los valores pequeños del parámetro Dimensionless | φ | / c. 2 .

La teoría de la relatividad fue representada por Albert Einstein a principios del siglo XX. ¿Cuál es su esencia? Considere los puntos destacados y el lenguaje comprensible. Desecar.

La teoría de la relatividad eliminó prácticamente la inconsistencia y las contradicciones de la física del siglo XX, hecha en la raíz de cambiar la idea de la estructura del espacio-tiempo y se confirmó experimentalmente en numerosos experimentos e investigaciones.

Por lo tanto, TEE cayó la base de todas las teorías físicas fundamentales modernas. En esencia, esta es una madre de la física moderna!

Para empezar, vale la pena señalar que hay 2 teorías de la relatividad:

• La teoría especial de la relatividad (estación de servicio): considera los procesos físicos en objetos en movimiento uniformemente.
• La teoría general de la relatividad (OTO) describe los objetos acelerados y explica el origen de tal fenómeno como la gravedad y la existencia.

Está claro que el cien apareció anteriormente y, en esencia, es parte de. Sobre ella y hablemos primero.

Cien palabras simples

La teoría se basa en el principio de relatividad, según el cual las leyes de la naturaleza son iguales en relación con fijos y se mudan a una velocidad constante de TEL. Y de un pensamiento tan aparentemente simple, se deduce que la velocidad de la luz (300,000 m / s al vacío) es la misma para todos los cuerpos.

Por ejemplo, imagine que le dieron una nave espacial de un futuro lejano, lo que puede volar a una velocidad enorme. Se instala una pistola láser en la nariz de los barcos, capaz de disparar fotones hacia adelante.

Con respecto al barco, tales partículas vuelan a la velocidad de la luz, pero un observador relativamente fijo, parecen estar volando más rápido, ya que ambas velocidades se resumen.

Sin embargo, realmente no sucede! Un observador de terceros ve a los fotones volando 300,000 m / s, como si la velocidad de la nave no se le hubiera agregado.

Es necesario recordar: en relación con cualquier cuerpo, la velocidad de la luz se mantendrá sin cambios, sin importar la rapidez con la que se mueva.

A partir de esto, hay increíbles conclusiones de imaginación, como la desaceleración del tiempo, la reducción longitudinal y la dependencia del peso corporal de la velocidad. Lea más sobre las consecuencias más interesantes de la teoría especial de la relatividad, lea en el artículo a continuación.

La esencia de la teoría de la relatividad general (oto)

Para comprender mejor, debemos volver a combinar dos hechos:

• Vivimos en un espacio de cuatro dimensiones.

El espacio y el tiempo son las manifestaciones de la misma esencia llamada "Spatio-Temporal Continum". Este es un espacio de espacio 4-dimensional con los ejes de coordenadas X, Y, Z y T.

Nosotros, personas, no podemos percibir 4 mediciones por igual. En esencia, solo vemos las proyecciones del objeto fidumensional actual en el espacio y el tiempo.

Lo que es interesante, la teoría de la relatividad no argumenta que los cuerpos cambian al conducir. Los objetos 4 dimensionales siempre permanecen sin cambios, pero con el movimiento relativo de su proyección puede cambiar. Y lo percibimos como una desaceleración en el tiempo, el tamaño de corte, etc.

• Todos los cuerpos caen a una velocidad constante, y no se aceleran.

Pasemos un terrible experimento de pensamiento. Imagínese que está conduciendo en una cabina cerrada de un ascensor y está en un estado de ingravidez.

Esta situación podría ocurrir solo por dos razones: ya sea en el espacio, o se cae libremente junto con la cabina bajo la acción de la gravedad terrenal.

Sin penetrar fuera de la cabina, es absolutamente imposible distinguir dos de estos casos. Justo en un caso, vuela uniformemente, y en otro con aceleración. Tendrás que adivinar!

Tal vez Albert Einstein mismo reflexionó sobre el ascensor imaginario, y tuvo un pensamiento increíble: si estos dos casos son imposibles de distinguir, significa que la caída debida a la gravedad es también un movimiento uniforme. Solo el movimiento uniforme es en el espacio-tiempo de cuatro dimensiones, pero en presencia de cuerpos masivos (por ejemplo,) es curvada y el movimiento uniforme se proyecta en el espacio tridimensional habitual en forma de un movimiento acelerado.

Consideremos otro un ejemplo más simple, aunque no es un ejemplo completamente correcto de la curvatura del espacio bidimensional.

Se puede imaginar que cualquier cuerpo masivo debajo de ella cree un embudo en forma de en forma. Luego, otros cuerpos volando, no podrán continuar su movimiento en línea recta y cambiar su trayectoria de acuerdo con las curvas del espacio curvo.

Por cierto, si el cuerpo no tiene tanta energía, entonces su movimiento generalmente se puede cerrar.

Vale la pena señalar que desde el punto de vista de los cuerpos en movimiento, continúan moviéndose en línea recta, porque nada de lo que sienten que los hace girarlos. Simplemente se metieron en el espacio curvo y no se dan cuenta de que tienen una trayectoria indirectural.

Cabe señalar que se retorcen 4 mediciones, incluido el tiempo, por lo que vale la pena tratar esta analogía.

Por lo tanto, en la teoría general de la relatividad, la gravedad no es en absoluto, sino solo una consecuencia de la curvatura del espacio-tiempo. En este momento, esta teoría es la versión de trabajo del origen de la gravedad y es perfectamente consistente con los experimentos.

Asombrosas consecuencias de

Los rayos de luz pueden moverse, aleteando cerca de cuerpos masivos. De hecho, hay objetos distantes en el espacio que "ocultan" después de otros, pero los rayos de luz están envueltos, para que la luz nos llegue.

Según la gravedad más fuerte, los flujos de tiempo más lentos. Este hecho se tiene en cuenta necesariamente cuando trabaja GPS y GLONASS, porque sus satélites tienen un reloj atómico exacto que se registra un poco más rápido que en la Tierra. Si este hecho no se tiene en cuenta, después de un día, el error de las coordenadas será de 10 km.

Es gracias a Albert Einstein que puede comprender dónde se encuentra la biblioteca o la tienda en la proximidad.

Y, finalmente, Oto predice la existencia de agujeros negros, alrededor de la cual la gravedad es tan fuerte que el tiempo cerca de simplemente se detiene. Por lo tanto, la luz que estaba en el agujero negro no puede dejarlo (reflejado).

En el centro del agujero negro, debido a la enorme compresión gravitacional, un objeto está formado con una densidad infinitamente alta, y tal, parece que no puede.

Por lo tanto, de lo que puede llevar a conclusiones muy contradictorias, a diferencia, por lo que la mayor parte de los físicos no lo aceptó completamente y continuó buscando una alternativa.

Pero muchas cosas y tiene éxito a predecir con éxito, por ejemplo, un descubrimiento sensacional reciente confirmó la teoría de la relatividad y se hizo de nuevo recordar al Gran científico con el idioma seco. Amor de la ciencia, lee Vikinuka.

Había este mundo para ser profunda oscuridad.
¡Que la luz sea! Y ahora apareció Newton.
Siglo XVIII de Epigrame.

Pero Satanás no esperaba la venganza.
Einstein vino, y todo era como antes.
Siglo XX de Epigrame.

Teoría del sueño de la relatividad

Postulado (Axioma) - La declaración fundamental que subyace a la teoría y aceptada sin evidencia.

Primer postulado: Todas las leyes de la física que describen cualquier fenómeno físico deben tener la misma aparición en todos los sistemas de referencia inerciales.

El mismo postulado se puede formular de otra manera: en cualquier sistema de referencia inercial, todos los fenómenos físicos en las mismas condiciones iniciales fluyen de la misma manera.

Segundo postulado: En todos los sistemas de referencia inerciales, la velocidad de la luz al vacío es la misma y no depende de la velocidad de movimiento como fuente y el receptor de luz. Esta velocidad es la velocidad máxima de todos los procesos y movimientos acompañados de la transferencia de energía.

La ley de la relación de masa y energía.

Mecánica relativista - Sección de mecánicos estudiando las leyes de movimiento de cuerpos con velocidades cercanas a la velocidad de la luz.

Cualquier organismo, gracias al hecho de su existencia, tiene una energía que es proporcional a la masa de descanso.

¿Cuál es la teoría de la relatividad (video)?

Las consecuencias de la teoría de la relatividad.

La relatividad de la simultaneidad. La simultaneidad de dos eventos es relativa. Si los eventos ocurridos en diferentes puntos están simultáneamente en un solo sistema de referencia de inercia, es posible que no sean simultáneamente en otros sistemas de referencia de inercia.

Reducción de la longitud. La longitud del cuerpo, medida en el sistema de referencia K ", en el que descansa, es mayor en el sistema de referencia K, con respecto a qué k" se mueve a la velocidad V a lo largo del eje OH:

Tiempo lento. El intervalo de tiempo medido por horas, fijado en el sistema de referencia inercial K ", menos de un período de tiempo medido en un sistema de referencia inercial K, con respecto a qué k" se mueve a una velocidad V:

Teoría de la relatividad

material del libro Stephen Hawking y Leonard Mlodinova "La historia más corta del tiempo"

Relatividad

El postulado fundamental de Einstein, conocido como el principio de la relatividad, dice que todas las leyes de la física deben ser las mismas para todos los observadores que mueven libremente, independientemente de su velocidad. Si la velocidad de la luz es un valor constante, entonces cualquier observador que se mueve libremente debe registrar el mismo valor independientemente de la velocidad con la que se acerca a la fuente de luz o se elimina de ella.

El requisito para que todos los observadores se junten en la estimación de la velocidad que obligue al concepto de tiempo. Según la teoría de la relatividad, el observador que viaja en el tren, y el que se encuentra en la plataforma, diferirá en la estimación de la distancia recorrida por la luz. Y dado que la velocidad es la distancia dividida en el momento, la única forma de que los observadores llegarán a un acuerdo en relación con la velocidad de la luz también se dispersa en la evaluación del tiempo. En otras palabras, ¡la teoría de la relatividad puso fin a la idea de tiempo absoluto! Resultó que cada observador debería tener su propia medida de tiempo y que las horas idénticas de diferentes observadores no mostrarán necesariamente al mismo tiempo.

Decir que el espacio tiene tres dimensiones, queremos decir que la posición del punto en ella se puede transferir con la ayuda de tres números: coordenadas. Si introducimos el tiempo en nuestra descripción, obtenemos un espacio de espacio cuatro dimensionales.

Otra consecuencia conocida de la teoría de la relatividad es la equivalencia de masa y energía, expresada por la famosa ecuación Einstein E \u003d MC2 (donde E-Energy, M es la masa del cuerpo, C es la velocidad de la luz). Debido a la equivalencia de energía y masa, la energía cinética que el objeto material se debe a su movimiento aumenta su masa. En otras palabras, el objeto se vuelve más difícil de acelerar.

Este efecto es esencial solo para los cuerpos que se mueven a una velocidad cerca de la velocidad de la luz. Por ejemplo, a una velocidad del 10% de la velocidad de la luz, el peso corporal será solo un 0,5% más que en reposo, pero a una velocidad que constituye el 90% de la velocidad de la luz, la masa ya es más del doble de Largo como lo normal. A medida que la luz se acerca a la luz, la masa del cuerpo aumenta más rápido, de modo que se requiere más energía para acelerarlo. Según la teoría de la relatividad, el objeto nunca podrá alcanzar la velocidad de la luz, ya que en este caso su masa se habría vuelto infinito, y en virtud de la equivalencia de masa y energía para esto requeriría una energía infinita. Es por eso que la teoría de la relatividad para siempre lleva cualquier cuerpo ordinario para moverse a una velocidad de menor velocidad de luz. Solo las ondas ligeras u otras que no tienen sus propias masas son capaces de moverse a la velocidad de la luz.

Espacio curvo

La teoría general de la relatividad de Einstein se basa en un supuesto revolucionario de que la gravedad no es una fuerza común, sino una consecuencia del hecho de que el espacio-tiempo no es plano, como fue acostumbrado a pensar antes. En la teoría general de la relatividad, el espacio-tiempo es curvado o torcido con una masa y energía colocada en ella. Los cuerpos, similares a la Tierra, se están moviendo a las órbitas curvas, no bajo la acción de la fuerza, se refiere a la gravedad.

Dado que la línea geodésica es la línea más corta entre dos aeropuertos, las navegaciones principales aviones en tales rutas. Por ejemplo, podría, seguir el testimonio de la brújula, volar 5966 kilómetros de Nueva York a Madrid casi estrictamente al este a lo largo del paralelo geográfico. Pero tendrá que cubrir solo 5802 kilómetros, si vuelan a un círculo grande, el primer noreste y luego se dirige gradualmente al este y más al sureste. Tipo de estas dos rutas en el mapa, donde la superficie de la Tierra está distorsionada (representada por plana), engañosa. En movimiento "recto" al este de un punto a otro en la superficie del globo, en realidad no se mueve en línea recta, más precisamente, no por la línea más corta y geodésica.

Si la trayectoria de la nave espacial, que se mueve en el espacio en línea recta, es adecuada sobre la superficie bidimensional de la Tierra, resulta que está curvada.

Según la teoría general de la relatividad, los campos gravitacionales deben ser la luz curva. Por ejemplo, la teoría predice que cerca de los rayos de luz del sol debe estar ligeramente acurrucados en su dirección bajo la influencia de la masa de las luminarias. Entonces, la luz de una estrella lejana, sucede al lado del sol, rechazará un pequeño ángulo, debido a lo que el observador en el suelo verá la estrella no del todo lo que está en realidad se encuentra.

Recuerde que de acuerdo con la postulación básica de la teoría especial de la relatividad, todas las leyes físicas son las mismas para todos los observadores que mueven libremente, independientemente de su velocidad. Hablando aproximadamente, el principio de equivalencia difunde esta regla a aquellos observadores que no son gratuitos, sino bajo la acción del campo gravitatorio.

En áreas de espacio suficientemente pequeñas, es imposible juzgar si está en reposo en el campo gravitatorio o se mueve con una aceleración constante en un espacio vacío.

Imagina que estás en el ascensor en medio del espacio vacío. No hay gravedad, no "top" y "niza". Tu flota libremente. Luego, el ascensor comienza a moverse con la aceleración constante. De repente sientes peso. Es decir, presiona a una de las paredes del ascensor, que ahora se percibe como el piso. Si tomas una manzana y lo sueltas, caerá en el suelo. De hecho, ahora, cuando se mueve con aceleración, dentro del ascensor, todo ocurrirá exactamente de la misma manera que el ascensor no se moviera en absoluto, sino que se basará en un campo gravitatorio homogéneo. Einstein se dio cuenta de que, al igual que, estar en el auto del tren, no puedes decirlo, vale la pena o se mueve uniformemente, y, en el ascensor, no puede determinar si se mueve con una aceleración constante o está en un gravitacional homogéneo. campo. El resultado de esta comprensión fue el principio de equivalencia.

El principio de equivalencia y el ejemplo dado de su manifestación serán justos solo si la masa inerte (incluida en la segunda ley de Newton, que determina qué aceleración se adjunta al cuerpo aplicado a ella) y la masa gravitacional (incluida en la ley de la gravedad de Newton , que determina la atracción del valor gravitatorio) la esencia de lo mismo.

El uso de la equivalencia de Einstein de las masas inertes y gravitacionales para la conclusión del principio de equivalencia y, en última instancia, toda la teoría general de la relatividad es un ejemplo de un desarrollo persistente y consistente de conclusiones lógicas en la historia del pensamiento humano.

Tiempo lento

Otra predicción de la teoría general de la relatividad es que cerca de los cuerpos masivos, como la Tierra, debería disminuir el curso.

Ahora, habiendo familiarizado con el principio de equivalencia, podemos rastrear el curso del argumento de Einstein, cumpliendo con otro experimento mental, que muestra por qué la gravedad afecta el tiempo. Imagina un cohete volando en el espacio. Por conveniencia, asumimos que su cuerpo es tan bueno que la luz se requiere un segundo en segundo lugar para pasarlo de arriba a abajo. Y, finalmente, supongamos que hay dos observadores en el cohete: uno, en la parte superior, el techo, el otro, a continuación, en el piso, y ambos están equipados con los mismos relojes que llevan la cuenta regresiva de segundos.

Supongamos que el observador superior, esperando la cuenta regresiva de su reloj, envía inmediatamente la señal de luz inferior. La próxima vez que envíe la segunda señal. Según nuestras condiciones, un segundo necesitará cada señal para llegar al observador inferior. Dado que el observador superior envía dos luces con un intervalo en un segundo, el observador inferior los registrará con el mismo intervalo.

¿Qué cambiará, si en este experimento, en lugar de nadar libremente en el espacio, el cohete permanecerá en la tierra, experimentando gravedad? Según la teoría de Newton, la gravedad no afectará el estado de los asuntos: si el observador transmitirá señales en la parte superior, entonces el observador estará en la parte inferior del mismo intervalo. Pero el principio de equivalencia predice un desarrollo diferente de los eventos. Qué exactamente, podremos entender si de acuerdo con el principio de equivalencia reemplazaremos mentalmente la acción de la gravedad por la aceleración constante. Este es uno de los ejemplos de cómo Einstein utilizó el principio de equivalencia al crear su nueva teoría de la gravedad.

Entonces, supongamos que nuestro cohete está acelerado. (Asumimos que se acelera lentamente, de modo que su velocidad no se acerca a la velocidad de la luz). Dado que la carcasa de cohete se mueve hacia arriba, la primera señal deberá pasar una distancia más pequeña que antes (antes de la aceleración), y llegará En el menor observador antes de darme un segundo. Si el cohete se movía a una velocidad constante, entonces la segunda señal llegaría exactamente la misma anterior, por lo que el intervalo entre las dos señales permanecería igual a un segundo. Pero en el momento de enviar la segunda señal debido a que la aceleración del cohete se mueve más rápido que en el momento de enviar la primera, por lo que la segunda señal pasará una distancia más pequeña que la primera y pasar menos tiempo. El observador a continuación, refiriéndose a su reloj, solucionará que el intervalo entre señales es inferior a un segundo, y no está de acuerdo con el observador superior, lo que afirma que envió señales exactamente en un segundo.

En el caso de un cohete acelerado, este efecto probablemente no debe sorprenderse particularmente. Al final, ¡acabamos de explicarlo! Pero recuerde: El principio de equivalencia dice que sucede lo mismo cuando el cohete descansa en el campo gravitatorio. Por lo tanto, sí, si el cohete no se acelera, pero, por ejemplo, está de pie en la mesa de partida en la superficie de la Tierra, las señales enviadas por el observador superior en el intervalo por segundo (según su reloj) vendrán al observador inferior con un intervalo más pequeño (por su en punto). ¡Eso es realmente increíble!

La gravedad cambia el flujo de tiempo. Justo cuando la teoría especial de la relatividad nos dice que el tiempo va de manera diferente para que los observadores se muevan en relación con los demás, la teoría general de la relatividad anuncia que hay un accidente cerebrovascular para observadores ubicados en diferentes campos gravitacionales. Según la teoría general de la relatividad, el menor observador registra un intervalo más corto entre las señales, porque la superficie de la tierra el tiempo fluye más lento, ya que la gravedad es más fuerte aquí. Cuanto más fuerte sea el campo gravitatorio, más efecto.

Nuestros relojes biológicos también reaccionan a los cambios en el tiempo. Si uno de los gemelos vive en la cima de la montaña, y el otro, por el mar, el primero crecerá más rápido que el segundo. En este caso, la diferencia en las edades será insignificante, pero aumentará significativamente, ya que uno de los gemelos continuará en un largo viaje en una nave espacial, que se acelera a la velocidad cercana a la luz. Cuando el vagabundo regresa, él será mucho más joven que el hermano dejado en la Tierra. Este caso se conoce como una paradoja de gemelos, pero es solo una paradoja para aquellos que tienen la idea de tiempo absoluto. No hay un tiempo absoluto único en la teoría de la relatividad: para cada individuo hay su propia medida de tiempo, lo que depende de dónde está y cómo se mueve.

Con la aparición de sistemas de navegación ultra precisa que reciben señales de satélites, la diferencia en el curso del reloj en varias alturas ha adquirido un valor práctico. ¡Si el instrumento ignoró las predicciones de la teoría general de la relatividad, el error al determinar la ubicación podría alcanzar varios kilómetros!

El surgimiento de la teoría general de la relatividad en la raíz cambió la situación. El espacio y el tiempo encontraron el estado de las entidades dinámicas. Cuando los cuerpos se mueven o las fuerzas, causan curvatura del espacio y el tiempo, y la estructura del espacio-tiempo, a su vez, afecta el movimiento de los cuerpos y la acción de las fuerzas. El espacio y el tiempo no solo afectan todo lo que sucede en el universo, sino que también depende de todo esto.

Tiempo cerca del agujero negro

Imagina un astronauta intronaizante, que permanece en la superficie de una estrella colapsable durante una compresión catastrófica. En algún momento, en su reloj, digamos a las 11:00, la estrella se apretará a un radio crítico, detrás de la cual se mejora el campo gravitatorio tanto que es imposible romperlo. Ahora, suponga que de acuerdo con las instrucciones, el astronauta debe tener que enviar una señal a un barco espacial que está en órbita a una distancia fija del centro de la estrella. Comienza a pasar las señales a las 10:59:58, es decir, en dos segundos hasta las 11:00. ¿Qué registrará la tripulación a bordo del barco espacial?

Anteriormente, habiendo hecho un experimento mental con la transferencia de señales de luz dentro del cohete, nos aseguramos de que la gravedad disminuya el tiempo y cómo sea más fuerte, el efecto más importante. El astronauta en la superficie de la estrella se encuentra en un campo gravitatorio más fuerte que sus colegas en órbita, por lo que un segundo en su reloj durará más que un segundo por el reloj. Dado que el astronauta, junto con la superficie, se mueve hacia el centro de la estrella, el campo que actúa en él se vuelve más y más fuerte en ello, por lo que los intervalos entre sus señales adoptados a bordo de la nave espacial se alargan constantemente. Este tiempo de estiramiento será muy insignificante hasta las 10:59:59, por lo que para los astronautas en órbita, el intervalo entre señales pasó a las 10:59:58 y a las 10: 59: 59: 59, muy laminadas excederá de un segundo. Pero la señal enviada a las 11:00, la nave no esperará.

Todo lo que sucederá en la superficie de la estrella entre las 10:59:59 y las 11:00 por el reloj del astronauta, se extiende en el reloj de la nave espacial al infinito período de tiempo. Con el enfoque a las 11:00, los intervalos entre la llegada de crestas consecutivas y la depresión emitida por las ondas de las estrellas emitidas son cada vez más largas; Lo mismo ocurre con intervalos entre señales de astronautas. Dado que la frecuencia de radiación está determinada por el número de crestas (o depresión) que viene en un segundo, se registrará una frecuencia cada vez más baja de la radiación estrella en la nave espacial. La luz estrella se convertirá en más y más ruborizadas y, simultáneamente parpadeó. Al final, la estrella se asegurará de que se haga invisible para los observadores en una nave espacial; Todo lo que queda es un agujero negro en el espacio. Sin embargo, la acción de la estrella en la nave espacial continuará, y continuará apelando en órbita.