I lang tid kunne ikke en eneste videnskabsmand i verden måle sig med Isaac Newton i den indflydelse, han havde på menneskehedens ideer om naturen. Sådan en person blev født i 1879 i den tyske by Ulm, og hans navn var Albert Einstein.
Einstein blev født ind i familien til en elvareforhandler, studerede på et almindeligt gymnasium i München, var ikke særlig flittig, for derefter at bestå optagelsesprøverne til Zürich Polytechnic og dimitterede fra en kantonalskole i byen Aarau. Det var først ved sit andet forsøg, at han kom ind på Polyteknisk Læreanstalt. Den unge mand havde svært ved sprog og historie, men han viste tidligt store evner inden for matematik, fysik og musik og blev en god violinist.
I sommeren 1900 modtog Einstein et diplom som fysiklærer. Kun to år senere fik han på anbefaling af venner et fast job som ekspert ved det føderale patentkontor i Bern. Einstein arbejdede der fra 1902 til 1909. Hans officielle pligter gav ham masser af tid til at tænke over videnskabelige problemer. Året 1905 viste sig at være det mest succesrige for Einstein - den 26-årige fysiker publicerede fem artikler, som senere blev anerkendt som mesterværker af videnskabelig tanke. Værket "På et heuristisk synspunkt om lysets fremkomst og transformation" indeholdt en hypotese om lyskvanta - elementære partikler af elektromagnetisk stråling. Einsteins hypotese gjorde det muligt at forklare den fotoelektriske effekt: fremkomsten af en strøm, når et stof belyses med kortbølget stråling. Effekten blev opdaget i 1886 af Hertz og passede ikke ind i lysets bølgeteori. For dette arbejde blev Einstein senere tildelt Nobelprisen. Einsteins opdagelse skabte det ideologiske grundlag for Rutherford-Bohr-modellen af atomet, ifølge hvilken lys udsendes og absorberes i portioner (kvanter), og Louis de Broglies koncept om "stofbølger." Ikke længe før opdagede Max Planck, at varme også udsendes af kvanter. En syntese blev udført af to tilsyneladende uforenelige synspunkter på lysets natur, udtrykt på én gang af Huygens og Newton.
Einsteins artikel "On the Electrodynamics of Moving Bodies", udgivet i samme 1905, kan betragtes som en introduktion til den særlige relativitetsteori, som revolutionerede ideer om rum og tid.
Naturvidenskabelige ideer om rum og tid er nået langt i udviklingen. I lang tid var de vigtigste almindelige ideer om rum og tid, som nogle ydre eksistensbetingelser, som materien er placeret i, og som ville blive bevaret, selvom materien forsvandt. Denne opfattelse gjorde det muligt at formulere begrebet absolut rum og tid, som fik sin mest klare formulering i Newtons værk "The Mathematical Principles of Natural Philosophy."
Den specielle relativitetsteori, skabt i 1905 af Einstein, var resultatet af en generalisering og syntese af klassisk mekanik af Galileo - Newton og elektrodynamik af Maxwell - Lorentz. Den beskriver lovene for alle fysiske processer ved bevægelseshastigheder tæt på lysets hastighed, men uden at tage hensyn til gravitationsfeltet. Efterhånden som bevægelseshastigheden falder, reduceres den til klassisk mekanik, hvilket viser sig at være dets specielle tilfælde. Udgangspunktet for denne teori var relativitetsprincippet, hvoraf det følger, at der ikke er nogen grundlæggende forskel på hvile og bevægelse – hvis den er ensartet og retlinet. Begreberne hvile og bevægelse får kun betydning, når et referencepunkt er angivet. I overensstemmelse med den specielle relativitetsteori, som forener rum og tid til et enkelt firedimensionalt rum-tid-kontinuum, afhænger rum-tid-egenskaberne af legemer af hastigheden af deres bevægelse. Rumlige dimensioner reduceres i bevægelsesretningen, når kroppens hastighed nærmer sig lysets hastighed i et vakuum (300.000 km/s), tidsprocesser bremses i hurtigtbevægende systemer, og kropsmassen stiger.
At være i en kommende referenceramme, dvs. bevæger sig parallelt og i samme afstand fra det målte system, er det umuligt at bemærke disse effekter, som kaldes relativistiske, da alle rumlige skalaer og dele, der bruges i målinger, vil ændre sig på nøjagtig samme måde . Ifølge relativitetsprincippet forløber alle processer i inertielle referencesystemer på samme måde. Men hvis systemet er ikke-inertielt, så kan relativistiske effekter bemærkes og ændres. Så hvis et imaginært relativistisk skib går til fjerne stjerner, efter at det vender tilbage til Jorden, vil der gå mindre tid i skibets system end på Jorden, og denne forskel vil være større, jo længere flyvningen foretages, og skibets hastighed vil være tættere på lysets hastighed. Einsteins teori brugte den grundlæggende holdning, at intet i universet kan bevæge sig hurtigere end lys i et vakuum, og lysets hastighed forbliver konstant for alle observatører, uanset hastigheden af deres egen bevægelse i rummet.
Artiklen "Afhænger en krops inerti af energiindholdet i den?" afsluttet skabelsen af relativistisk teori (fra latin relativus - "relativ"). Her blev sammenhængen mellem masse og energi for første gang bevist i moderne notation – E = mc2. Einstein skrev: "...hvis et legeme afgiver energi E i form af stråling, så falder dets masse med E/c2... Et legemes masse er et mål for den energi, den indeholder." Denne opdagelse gik ud over grænserne for fysik, teknologi og filosofi og afgør den dag i dag indirekte menneskehedens skæbne. Så atomenergi er strengt taget masse omdannet til energi.
Fremkomsten af sådanne epokegørende værker bragte ikke Einstein øjeblikkelig anerkendelse, han var stadig tvunget til at fortsætte med at arbejde i patentkontoret. Først i foråret 1909 blev Einstein valgt til professor i teoretisk fysik ved Zürich Polytechnic, og han kunne forlade bureauet. I 1913 blev videnskabsmanden valgt til medlem af det preussiske videnskabsakademi. I Berlin fik Einstein gunstige betingelser for at fortsætte sit videnskabelige arbejde. I 1916 udgav han "Fundamentals of the General Relativity Theory." Einsteins ideer havde i teoretiske videnskabsmænds øjne, og endnu mere i hans egne øjne, ikke så meget en snæver praktisk, men en filosofisk betydning. Han skabte et harmonisk billede af universet.
I 1921 modtog Einstein Nobelprisen for "tjenester til teoretisk fysik og især for hans opdagelse af loven om den fotoelektriske effekt." Tildelingen af denne pris til en jøde førte til en kraftig stigning i antisemitiske følelser i Tyskland. Angrebene på Einstein intensiveredes, men han fortsatte sit aktive videnskabelige arbejde og holdt mange offentlige foredrag.
I 1932 tog fysikeren på endnu en tur til USA og vendte aldrig hjem - Hitler kom til magten dér, og det internationalt anerkendte geni forventede ikke noget godt af ham. Fra da af arbejdede Einstein i Amerika. I 1939 sendte han et brev til præsident Roosevelt, hvori han opfordrede til at skabe en atombombe så hurtigt som muligt for at fjerne monopolet fra Tysklands side. Sidstnævnte modtog aldrig dette forfærdelige våben, men projektet, støttet af den amerikanske regering, endte som bekendt "succesfuldt", og Einstein har meget med dette at gøre. Han fordømte dog kraftigt bombningen af Hiroshima og Nagasaki. Videnskabsmanden døde i Princeton i 1955. Han blev husket af sine samtidige ikke kun for relativitetsteorien, som i sandhed i det mindste tilnærmelsesvis forstås af en ubetydelig procentdel af verdens befolkning, men også for hans excentricitet og uforlignelige humor.
Einsteins relativitetsteori har altid virket abstrakt og uforståelig for mig. Lad os prøve at beskrive Einsteins relativitetsteori med enkle ord. Forestil dig at være udenfor i kraftig regn med vinden, der blæser i ryggen. Hvis du begynder at løbe hurtigt, falder der ikke regndråber på ryggen. Dråberne vil være langsommere eller slet ikke nå din ryg, dette er et videnskabeligt bevist faktum, og du kan selv tjekke det i et regnvejr. Forestil dig nu, at hvis du vendte om og løb mod vinden med regn, ville dråberne ramme dit tøj og ansigt hårdere, end hvis du bare stod.
Forskere troede tidligere, at lys virkede som regn i blæsevejr. De troede, at hvis Jorden bevægede sig rundt om Solen, og Solen bevægede sig rundt i galaksen, så ville det være muligt at måle hastigheden af deres bevægelse i rummet. Efter deres mening er alt, hvad de skal gøre, at måle lysets hastighed, og hvordan det ændrer sig i forhold til to kroppe.
Forskere gjorde det og fandt noget meget mærkeligt. Lysets hastighed var den samme, uanset hvad, uanset hvordan kroppene bevægede sig, og uanset i hvilken retning målingerne blev taget.
Det var meget mærkeligt. Hvis vi tager situationen med et regnvejr, så vil regndråberne under normale omstændigheder påvirke dig mere eller mindre afhængig af dine bevægelser. Enig, det ville være meget mærkeligt hvis et regnvejr blæste i ryggen med lige stor kraft, både når du løb og når du stopper.
Forskere har opdaget, at lys ikke har de samme egenskaber som regndråber eller noget andet i universet. Uanset hvor hurtigt du bevæger dig, og uanset hvilken retning du er på vej, vil lysets hastighed altid være den samme. Dette er meget forvirrende, og kun Albert Einstein var i stand til at kaste lys over denne uretfærdighed.
Einstein og en anden videnskabsmand, Hendrik Lorentz, fandt ud af, at der kun var én måde at forklare, hvordan alt dette kunne være. Dette er kun muligt, hvis tiden går langsommere.
Forestil dig, hvad der ville ske, hvis tiden gik langsommere for dig, og du ikke vidste, at du bevægede dig langsommere. Du vil føle, at alt andet sker hurtigere., vil alt omkring dig bevæge sig, som i en film i spole frem.
Så lad os nu forestille os, at du igen er i et blæsende regnskyl. Hvordan er det muligt, at regn vil påvirke dig på samme måde, selvom du løber? Det viser sig, at hvis du forsøgte at løbe væk fra regnen, så din tid ville blive langsommere, og regnen ville tage fart. Regndråber ville ramme din ryg med samme hastighed. Forskere kalder denne tid dilatation. Uanset hvor hurtigt du bevæger dig, bliver din tid langsommere, i det mindste for lysets hastighed er dette udtryk sandt.
Dualitet af dimensioner
En anden ting, som Einstein og Lorentz fandt ud af, var, at to mennesker under forskellige omstændigheder kan få forskellige beregnede værdier, og det mærkeligste er, at de begge vil have ret. Dette er en anden bivirkning af lys, der altid bevæger sig med samme hastighed.
Lad os lave et tankeeksperiment
Forestil dig, at du står i midten af dit værelse, og du har installeret en lampe lige i midten af rummet. Forestil dig nu, at lysets hastighed er meget langsom, og du kan se, hvordan det bevæger sig, forestil dig, at du tænder en lampe.
Så snart du tænder lampen, begynder lyset at sprede sig og lyse. Da begge vægge er i samme afstand, vil lyset nå begge vægge på samme tid.
Forestil dig nu, at der er et stort vindue på dit værelse, og en ven af dig kører forbi. Han vil se noget andet. For ham vil det se ud som om dit værelse bevæger sig til højre, og når du tænder lampen, vil han se den venstre væg bevæge sig mod lyset. og den højre væg bevæger sig væk fra lyset. Han vil se, at lyset først ramte den venstre væg, og derefter den højre. Det vil synes for ham, at lyset ikke oplyste begge vægge på samme tid.
Ifølge Einsteins relativitetsteori vil begge synspunkter være rigtige. Fra dit synspunkt rammer lys begge vægge på samme tid. Fra din vens synspunkt er det ikke tilfældet. Der er intet galt.
Det er derfor, videnskabsmænd siger, at "samtidighed er relativt." Hvis du måler to ting, der formodes at ske på samme tid, så vil nogen, der bevæger sig med en anden hastighed eller i en anden retning, ikke være i stand til at måle dem på samme måde som dig.
Dette forekommer os meget mærkeligt, fordi lysets hastighed er øjeblikkelig for os, og vi bevæger os meget langsomt i sammenligning. Da lysets hastighed er så høj, lægger vi ikke mærke til lysets hastighed, før vi udfører særlige eksperimenter.
Jo hurtigere et objekt bevæger sig, jo kortere og mindre er det
En anden meget mærkelig bivirkning at lysets hastighed ikke ændres. Med lysets hastighed bliver ting i bevægelse kortere.
Lad os igen forestille os, at lysets hastighed er meget langsom. Forestil dig, at du rejser med et tog, og du har installeret en lampe i midten af vognen. Forestil dig nu, at du tænder en lampe, som i et rum.
Lyset vil sprede sig og samtidig nå væggene foran og bagved bilen. På denne måde kan du endda måle længden af vognen ved at måle, hvor lang tid det tog lyset at nå begge sider.
Lad os lave beregningerne:
Lad os forestille os, at det tager 1 sekund at rejse 10 meter, og det tager 1 sekund for lyset at sprede sig fra lampen til vognens væg. Det betyder, at lygten er placeret 10 meter fra begge sider af bilen. Da 10 + 10 = 20, betyder det, at bilens længde er 20 meter.
Lad os nu forestille os, at din ven er på gaden og ser et tog passere forbi. Husk, at han ser tingene anderledes. Vognens bagvæg bevæger sig mod lampen, og forvæggen bevæger sig væk fra den. På denne måde vil lyset ikke røre for- og bagsiden af bilens væg på samme tid. Lyset når først bagsiden og derefter fronten.
Hvis du og din ven måler lysets udbredelseshastighed fra lampen til væggene, vil du således få forskellige værdier, men fra et videnskabeligt synspunkt vil begge beregninger være korrekte. Kun for dig vil længden af vognen ifølge målene være den samme størrelse, men for en ven vil længden på vognen være mindre.
Husk, det handler om, hvordan og under hvilke forhold du måler. Hvis du var inde i en raket, der bevægede sig med lysets hastighed, ville du ikke føle noget usædvanligt, i modsætning til folkene på jorden, der måler din bevægelse. Du ville ikke være i stand til at indse, at tiden gik langsommere for dig, eller at for- og bagsiden af skibet pludselig var blevet tættere på hinanden.
På samme tid, hvis du fløj på en raket, ville det virke for dig, som om alle planeterne og stjernerne fløj forbi dig med lysets hastighed. I dette tilfælde, hvis du forsøger at måle deres tid og størrelse, så burde tiden logisk nok gå langsommere for dem, og deres størrelser skulle falde, ikke?
Alt dette var meget mærkeligt og uforståeligt, men Einstein foreslog en løsning og kombinerede alle disse fænomener til én relativitetsteori.
SRT, TOE - disse forkortelser skjuler det velkendte udtryk "relativitetsteori", som er kendt for næsten alle. I et simpelt sprog kan alt forklares, selv udsagnet om et geni, så fortvivl ikke, hvis du ikke kan huske dit skolefysikkursus, for faktisk er alt meget enklere, end det ser ud til.
Teoriens oprindelse
Så lad os starte kurset "Theory of Relativity for Dummies". Albert Einstein udgav sit arbejde i 1905, og det vakte opsigt blandt videnskabsmænd. Denne teori dækkede næsten fuldstændigt mange af hullerne og uoverensstemmelserne i fysikken i det sidste århundrede, men oven i alt andet revolutionerede den idéen om rum og tid. Mange af Einsteins udtalelser var svære for hans samtidige at tro, men eksperimenter og forskning bekræftede kun den store videnskabsmands ord.
Einsteins relativitetsteori forklarede i enkle vendinger, hvad folk havde kæmpet med i århundreder. Det kan kaldes grundlaget for al moderne fysik. Inden samtalen om relativitetsteorien fortsættes, bør spørgsmålet om termer dog afklares. Sikkert er mange, mens de læser populærvidenskabelige artikler, stødt på to forkortelser: SRT og GTO. Faktisk indebærer de lidt forskellige begreber. Den første er den særlige relativitetsteori, og den anden står for "generel relativitet".
Bare noget kompliceret
STR er en ældre teori, som senere blev en del af GTR. Den kan kun overveje fysiske processer for objekter, der bevæger sig med ensartet hastighed. Den generelle teori kan beskrive, hvad der sker med accelererende objekter, og også forklare, hvorfor gravitonpartikler og tyngdekraft eksisterer.
Hvis du skal beskrive bevægelsen og også forholdet mellem rum og tid, når du nærmer dig lysets hastighed, kan den særlige relativitetsteori gøre dette. Med enkle ord kan det forklares som følger: For eksempel gav venner fra fremtiden dig et rumskib, der kan flyve med høj hastighed. På næsen af rumskibet er der en kanon, der er i stand til at skyde fotoner mod alt, hvad der kommer foran.
Når et skud affyres, flyver disse partikler i forhold til skibet med lysets hastighed, men logisk set bør en stationær observatør se summen af to hastigheder (selve fotonerne og skibet). Men sådan noget. Observatøren vil se fotoner bevæge sig med en hastighed på 300.000 m/s, som om skibets hastighed var nul.
Sagen er, at uanset hvor hurtigt en genstand bevæger sig, er lyshastigheden for den en konstant værdi.
Denne erklæring er grundlaget for fantastiske logiske konklusioner såsom at bremse og forvrænge tid, afhængigt af objektets masse og hastighed. Plottene i mange science fiction-film og tv-serier er baseret på dette.
Generel relativitetsteori
I et simpelt sprog kan man forklare mere omfangsrig generel relativitetsteori. Til at begynde med bør vi tage højde for, at vores rum er firedimensionelt. Tid og rum er forenet i et sådant "emne" som "rum-tidskontinuum". I vores rum er der fire koordinatakser: x, y, z og t.
Men mennesker kan ikke direkte opfatte fire dimensioner, ligesom en hypotetisk flad person, der lever i en todimensionel verden, ikke kan se op. Faktisk er vores verden kun en projektion af firedimensionelt rum ind i tredimensionelt rum.
Et interessant faktum er, at ifølge den generelle relativitetsteori ændrer kroppe sig ikke, når de bevæger sig. Objekter i den firedimensionelle verden er faktisk altid uændrede, og når de bevæger sig, ændres kun deres projektioner, hvilket vi opfatter som en forvrængning af tiden, en reduktion eller forøgelse af størrelsen og så videre.
Elevator eksperiment
Relativitetsteorien kan forklares i enkle vendinger ved hjælp af et lille tankeeksperiment. Forestil dig, at du er i en elevator. Kabinen begyndte at bevæge sig, og du befandt dig i en tilstand af vægtløshed. Hvad skete der? Der kan være to årsager: enten er elevatoren i rummet, eller også er den i frit fald under påvirkning af planetens tyngdekraft. Det mest interessante er, at det er umuligt at finde ud af årsagen til vægtløshed, hvis det ikke er muligt at se ud af elevatorstolen, det vil sige, at begge processer ser ens ud.
Måske efter at have udført et lignende tankeeksperiment, kom Albert Einstein til den konklusion, at hvis disse to situationer ikke kan skelnes fra hinanden, så accelereres kroppen under påvirkning af tyngdekraften faktisk ikke, det er en ensartet bevægelse, der er buet under påvirkning af en massiv krop (i dette tilfælde en planet). Således er accelereret bevægelse kun en projektion af ensartet bevægelse ind i det tredimensionelle rum.
Et godt eksempel
Endnu et godt eksempel på emnet "Relativitet for Dummies". Det er ikke helt korrekt, men det er meget enkelt og overskueligt. Hvis du placerer en genstand på et strakt stof, danner det en "afbøjning" eller en "tragt" under det. Alle mindre kroppe vil blive tvunget til at forvrænge deres bane i henhold til rummets nye bøjning, og hvis kroppen har lidt energi, kan den måske slet ikke overvinde denne tragt. Men fra selve det bevægelige objekts synspunkt forbliver banen lige, de vil ikke føle rummets bøjning.
Tyngdekraften "degraderet"
Med fremkomsten af den generelle relativitetsteori er tyngdekraften ophørt med at være en kraft og nøjes nu med at være en simpel konsekvens af tidens og rummets krumning. Generel relativitetsteori kan virke fantastisk, men det er en fungerende version og bekræftes af eksperimenter.
Relativitetsteorien kan forklare mange tilsyneladende utrolige ting i vores verden. Enkelt sagt kaldes sådanne ting konsekvenser af generel relativitet. For eksempel er lysstråler, der flyver tæt på massive kroppe, bøjet. Desuden er mange genstande fra det dybe rum skjult bag hinanden, men på grund af det faktum, at lysstråler bøjer sig rundt om andre kroppe, er tilsyneladende usynlige genstande tilgængelige for vores øjne (mere præcist, for øjnene af et teleskop). Det er som at se gennem vægge.
Jo større tyngdekraften er, jo langsommere flyder tiden på overfladen af et objekt. Dette gælder ikke kun for massive kroppe som neutronstjerner eller sorte huller. Effekten af tidsudvidelse kan observeres selv på Jorden. For eksempel er satellitnavigationsenheder udstyret med meget nøjagtige atomure. De er i kredsløb om vores planet, og tiden tikker lidt hurtigere der. Hundrededele af et sekund på en dag vil summere til et tal, der vil give op til 10 km fejl i ruteberegninger på Jorden. Det er relativitetsteorien, der tillader os at beregne denne fejl.
Enkelt sagt kan vi sige det sådan: Generel relativitet ligger til grund for mange moderne teknologier, og takket være Einstein kan vi nemt finde et pizzeria og et bibliotek i et ukendt område.
Den generelle relativitetsteori er sammen med den særlige relativitetsteori Albert Einsteins geniale værk, som i begyndelsen af det 20. århundrede ændrede den måde, fysikerne så på verden på. Hundrede år senere er den generelle relativitetsteori den grundlæggende og vigtigste teori om fysik i verden, og sammen med kvantemekanikken hævder den at være en af de to hjørnesten i "teorien om alting". Den generelle relativitetsteori beskriver tyngdekraften som en konsekvens af rumtidens krumning (forenet i generel relativitet til en helhed) under påvirkning af masse. Takket være den generelle relativitetsteori har videnskabsmænd udledt mange konstanter, testet en masse uforklarlige fænomener og fundet på ting som sorte huller, mørkt stof og mørk energi, universets udvidelse, Big Bang og meget mere. GTR nedlagde også veto mod at overskride lysets hastighed, og derved fangede os bogstaveligt talt i vores omgivelser (solsystemet), men efterlod et smuthul i form af ormehuller - korte mulige veje gennem rum-tid.
En RUDN University-medarbejder og hans brasilianske kolleger stillede spørgsmålstegn ved konceptet med at bruge stabile ormehuller som portaler til forskellige punkter i rum-tid. Resultaterne af deres forskning blev publiceret i Physical Review D. - en temmelig hakket kliché inden for science fiction. Et ormehul eller "ormehul" er en slags tunnel, der forbinder fjerne punkter i rummet, eller endda to universer, gennem rumtidens krumning.
Den revolutionære fysiker brugte sin fantasi frem for kompleks matematik til at komme med sin mest berømte og elegante ligning. Einstein er kendt for at forudsige mærkelige, men sande fænomener, såsom astronauter i rummet, der ældes langsommere end mennesker på Jorden, og formerne på faste objekter, der ændrer sig ved høje hastigheder.
Stor åben hemmelighed
Alexander Grishaev, fragment fra artiklen " Spild og væger af universel tyngdekraft»
"Briterne renser ikke deres våben med mursten: lad dem heller ikke rense vores, ellers, gud forbyde krig, er de ikke gode til at skyde..." - N. Leskov.
8 parabolske spejle af ADU-1000 modtage- og sendeantennekomplekset er en del af Pluto-modtagekomplekset i Center for Deep Space Communications...
I de første år med udforskning af det dybe rum gik en række sovjetiske og amerikanske interplanetariske stationer desværre tabt. Selv hvis opsendelsen fandt sted uden fejl, som eksperter siger, "i normal tilstand", fungerede alle systemer normalt, alle forudbestemte kredsløbsjusteringer fortsatte normalt, kommunikationen med enhederne blev uventet afbrudt.
Det nåede til det punkt, at i løbet af det næste "vindue", der var gunstigt for lancering, blev identiske enheder med det samme program lanceret i batches, den ene efter den anden - i håbet om, at mindst én kunne bringes til en sejrrig ende. Men - hvor er det! Der var en bestemt grund, der afbrød forbindelsen, når man nærmede sig planeterne, hvilket ikke gav indrømmelser.
Selvfølgelig tier de om dette. Den tåbelige offentlighed blev informeret om, at stationen passerede i en afstand af for eksempel 120 tusinde kilometer fra planeten. Tonen i disse beskeder var så munter, at man ikke kunne lade være med at tænke: "Fyrene skyder! Et hundrede og tyve tusind er ikke dårligt. Jeg kunne have gjort det for tre hundrede tusinde! Du giver nye, mere præcise lanceringer!” Ingen anede noget om intensiteten af dramaet – at eksperterne havde gang i noget forstod ikke ligefrem.
Til sidst besluttede vi at prøve dette. Signalet, der bruges til at kommunikere, har længe været repræsenteret i form af bølger - radiobølger. Den nemmeste måde at forestille sig, hvad disse bølger er, er "dominoeffekten". Kommunikationssignalet spreder sig gennem rummet som en bølge af faldende dominobrikker.
Bølgeudbredelsens hastighed afhænger af hastigheden, hvormed hver enkelt domino falder, og da alle dominobrikker er ens og falder i samme tid, er bølgens hastighed en konstant værdi. Afstanden mellem dominobrikkerne kaldes af fysikere "bølgelængde".
Eksempel på en bølge - "dominoeffekt"
Lad os nu antage, at vi har et himmellegeme (lad os kalde det Venus), markeret i denne figur med en rød skribleri. Lad os sige, at hvis vi skubber den indledende domino, så falder hver efterfølgende domino på den næste på et sekund. Hvis præcis 100 dominobrikker placeres fra os til Venus, vil bølgen nå den, efter at alle 100 dominobrikker falder i rækkefølge og bruger et sekund hver. I alt vil bølgen fra os nå Venus på 100 sekunder.
Dette er tilfældet, hvis Venus står stille. Hvad hvis Venus ikke står stille? Lad os sige, mens 100 dominobrikker falder, formår vores Venus at "kravle væk" til en afstand svarende til afstanden mellem flere dominobrikker (flere bølgelængder), hvad sker der så?
Akademikere besluttede, at hvad nu hvis bølgen indhenter Venus i henhold til den lov, som folkeskolebørn bruger i problemer som: "Fra punkt EN toget kører med fart EN km/t og fra punktet B samtidig forlader en fodgænger med en fart b i samme retning, hvor lang tid vil det tage for toget at indhente fodgængeren?”
Da akademikerne indså, at de skulle løse et så simpelt problem for yngre skolebørn, begyndte tingene at blive bedre. Hvis det ikke var for denne opfindsomhed, ville vi ikke have set de fremragende resultater af interplanetarisk astronautik.
Og hvad er så udspekuleret her, at den uerfarne Dunno i videnskaberne vil kaste hænderne op?! Og tværtimod vil Znayka, erfaren i videnskaberne, råbe: vogt, stop slyngelsten, det er pseudovidenskab! Ifølge ægte, korrekt videnskab, korrekt, skulle dette problem løses helt anderledes! Vi har jo ikke at gøre med nogle langsomtgående ræve-pedistskibe, men med et signal, der suser efter Venus med lysets hastighed, som, uanset hvor hurtigt du eller Venus løber, stadig indhenter dig med en fart på. lys! Desuden, hvis du skynder dig mod ham, vil du ikke møde ham hurtigere!
Relativitetsprincipper
"Det er sådan her," vil Dunno udbryde, "det viser sig, at hvis fra punktet B til mig, der er i rumskibet på det punkt EN De vil lade dig vide, at de har en farlig epidemi ombord, som jeg har et middel imod, at det nytter mig at vende om for at møde dem, fordi... Vi mødes stadig ikke tidligere, hvis rumskibet, der er sendt til mig, bevæger sig med lysets hastighed? Og det betyder, at jeg med god samvittighed kan fortsætte min rejse til sagen C at levere et læs bleer til aberne, der skal fødes i næste måned?
"Nøjagtigt," vil Znayka svare dig, "hvis du var på en cykel, så skulle du køre som den stiplede pil viser - mod bilen, der kører til dig." Men hvis et køretøj med let hastighed bevæger sig mod dig, så er det ligegyldigt, om du bevæger dig mod det eller bevæger dig væk fra det eller bliver på plads - Mødetidspunktet kan ikke ændres.
"Hvordan er det muligt," vil Dunno vende tilbage til vores dominobrikker, "vil dominobrikkerne begynde at falde hurtigere?" Det hjælper ikke - det vil bare være et problem med, at Achilles indhenter en skildpadde, uanset hvor hurtigt Achilles løber, vil det stadig tage ham noget tid at tilbagelægge den ekstra distance, som skildpadden tilbagelægger.
Nej, alt er køligere her - hvis en lysstråle indhenter dig, så strækker du rummet i bevægelse. Placer de samme dominobrikker på et elastik og træk i det - det røde kryds på det vil bevæge sig, men dominobrikkerne vil også bevæge sig, afstanden mellem dominobrikkerne øges, dvs. Bølgelængden øges, og dermed vil der hele tiden være det samme antal dominobrikker mellem dig og bølgens startpunkt. Wow!
Det var mig, der populært skitserede grundlaget for Einsteins Relativitetsteorier, den eneste korrekte, videnskabelige teori, ifølge hvilken passagen af et underlyssignal skal overvejes, herunder ved beregning af kommunikationstilstande med interplanetariske sonder.
Lad os skærpe et punkt: i relativistiske teorier (og der er to af dem: ET HUNDREDE– speciel relativitetsteori og GTO– generel relativitetsteori) lysets hastighed er absolut og kan ikke overskrides på nogen måde. Og en brugbar betegnelse for effekten af at øge afstanden mellem knoerne kaldes " Doppler effekt» – effekten af at øge bølgelængden, hvis bølgen følger et objekt i bevægelse, og effekten af at forkorte bølgelængden, hvis objektet bevæger sig mod bølgen.
Så akademikerne troede ifølge den eneste rigtige teori, kun sonderne tilbage til mælk. I mellemtiden, i 60'erne af det 20. århundrede, producerede en række lande Venus radar. Med radardetektion af Venus kan dette postulat om relativistisk tilføjelse af hastigheder verificeres.
amerikansk B.J. Wallace i 1969 analyserede han i artiklen "Radar verification of the relative speed of light in space" otte radarobservationer af Venus offentliggjort i 1961. Analysen overbeviste ham om, at radiostrålens hastighed ( i strid med relativitetsteorien) lægges algebraisk til Jordens rotationshastighed. Efterfølgende havde han problemer med at udgive materiale om dette emne.
Lad os liste de artikler, der er afsat til de nævnte eksperimenter:
1. V.A. Kotelnikov et al. "Radarinstallation brugt i Venus' radar i 1961." Radioteknik og elektronik, 7, 11 (1962) 1851.
2. V.A. Kotelnikov et al. "Radarresultater af Venus i 1961" Ibid., side 1860.
3. V.A. Morozov, Z.G. Trunova "Svag signalanalysator brugt i Venus radar i 1961." Ibid., side 1880.
konklusioner, som blev formuleret i den tredje artikel, er forståelige selv for Dunno, som har forstået teorien om faldende dominobrikker, som er anført her i begyndelsen.
I den sidste artikel, i den del, hvor de beskrev betingelserne for at detektere et signal reflekteret fra Venus, var der følgende sætning: " Smalbåndskomponenten forstås som den komponent af ekkosignalet, der svarer til refleksionen fra en stationær punktreflektor...»
Her er "smalbåndskomponenten" den detekterede komponent af signalet, der returnerer fra Venus, og det detekteres, hvis Venus betragtes som ... ubevægelig! De der. det skrev fyrene ikke direkte Doppler-effekt detekteres ikke, skrev de i stedet, at signalet kun genkendes af modtageren, hvis Venus bevægelse i samme retning som signalet ikke tages i betragtning, dvs. når Doppler-effekten er nul ifølge enhver teori, men da Venus bevægede sig, så fandt effekten af bølgeforlængelse ikke sted, hvilket var foreskrevet af relativitetsteorien.
Til stor sorg for relativitetsteorien strakte Venus ikke rummet, og "dominoerne" var stablet meget mere, da signalet ankom til Venus, end på tidspunktet for dets opsendelse fra Jorden. Venus formåede ligesom Achilles' skildpadde at kravle væk fra bølgernes trin og indhente hende med lysets hastighed.
Det samme gjorde amerikanske forskere åbenbart, hvilket den ovennævnte sag med Wallace, som ikke måtte udgive en artikel om fortolkningen af resultaterne opnået under scanningen af Venus. Så kommissionerne til at bekæmpe pseudovidenskab fungerede regelmæssigt ikke kun i det totalitære Sovjetunionen.
Forresten skulle forlængelsen af bølger, som vi fandt ud af, ifølge teorien angive afstanden mellem rumobjektet fra observatøren, og det kaldes rødforskydning, og netop denne rødforskydning, opdaget af Hubble i 1929, ligger til grund for den kosmogoniske teori om Big Bang.
Placering af Venus viste fravær netop dette forskydninger, og fra nu af, fra tidspunktet for de vellykkede resultater af Venus' placering, går denne teori - teorien om Big Bang - såvel som hypoteserne om "sorte huller" og andet relativistisk nonsens, over i kategorien videnskab fiktion. Science fiction, som de giver Nobelpriser for ikke i litteratur, men i fysik!!! Underlige er dine gerninger, Herre!
P.S. I anledning af 100-året for SRT og det sammenfaldende 90-års jubilæum for den generelle relativitetsteori, blev det opdaget, at hverken den ene eller den anden teori blev eksperimentelt bekræftet! I anledning af jubilæet er projektet ”Tyngdekraftsonde B (GP-B) ” til en værdi af 760 millioner dollars, hvilket skulle give mindst én bekræftelse af disse latterlige teorier, men det hele endte i stor forlegenhed. Den næste artikel handler netop om dette...
Einsteins OTO: "og kongen er nøgen!"
"I juni 2004 besluttede FN's Generalforsamling at udråbe 2005 til det internationale fysikår. Forsamlingen inviterede UNESCO (De Forenede Nationers Uddannelses-, Videnskabelige og Kulturelle Organisation) til at organisere aktiviteter til fejringen af året i samarbejde med fysikforeninger og andre interesserede grupper rundt om i verden..."– Meddelelse fra FN Bulletin
Stadig ville! – Næste år markerer 100-året for den særlige relativitetsteori ( ET HUNDREDE), 90 år – Generel relativitetsteori ( GTO) - hundrede års uafbrudt triumf af ny fysik, som væltede den arkaiske newtonske fysik fra sin piedestal, sådan troede embedsmænd fra FN, og forudså næste års festligheder og ære for det største geni gennem alle tider og folk, såvel som hans tilhængere.
Men tilhængerne vidste bedre end andre, at de "strålende" teorier ikke havde vist sig på nogen måde i næsten hundrede år: ingen forudsigelser om nye fænomener blev lavet på deres grundlag, og ingen forklaringer blev givet til dem, der allerede var opdaget, men ikke forklaret af klassisk newtonsk fysik. Intet overhovedet, INTET!
Generel relativitetsteori havde ikke en eneste eksperimentel bekræftelse!
Det eneste, man vidste, var, at teorien var genial, men ingen vidste, hvad meningen med den var. Nå, ja, hun fodrede hende jævnligt med løfter og morgenmad, som der blev betalt enorme summer for, og i sidste ende - science fiction-romaner om sorte huller, som der ikke blev givet Nobelpriser for i litteratur, men i fysik , kolliderer blev bygget, den ene efter den anden, den ene større end den anden, gravitationelle interferometre multiplicerede over hele verden, hvor de, for at omskrive Confucius, i "mørkt stof" ledte efter en sort kat, som i øvrigt ikke var der, og ingen havde endda set selve "det mørke stof".
Derfor blev der i april 2004 iværksat et meget ambitiøst projekt, som var omhyggeligt forberedt i omkring fyrre år og til den sidste fase, hvoraf 760 millioner dollars blev tildelt - "Gravity Probe B (GP-B)". Tyngdekraftstest B skulle vinde, hverken mere eller mindre, einsteinsk rumtid, i mængden af 6,6 buesekunder, på præcisionsgyroskoper (det vil sige toppe), på cirka et års flyvning - præcis til det store jubilæum.
Umiddelbart efter opsendelsen ventede vi på de sejrrige rapporter i ånden fra "His Excellence's Adjutant" - "bogstavet" fulgte den N. kilometer: "Den første buesekund af rum-tid er blevet viklet med succes." Men de sejrrige rapporter, som de troende i de mest grandiose 20. århundredes fidus, på en eller anden måde fulgte alt ikke med.
Og uden sejrrige rapporter, hvad fanden er et jubilæum - skarer af fjender af den mest progressive undervisning med kuglepenne og regnemaskiner parat venter bare på at spytte på Einsteins store lære. Så de svigtede mig "Det internationale år for fysik" på bremsen - han passerede stille og ubemærket.
Der var ingen sejrsrapporter umiddelbart efter afslutningen af missionen, i august i jubilæumsåret: der var kun en besked om, at alt gik godt, den geniale teori blev bekræftet, men vi vil behandle resultaterne lidt, og i præcis en år vil der være et præcist svar. Der var intet svar, selv efter et år eller to. I sidste ende lovede de at færdiggøre resultaterne i marts 2010.
Og hvor er det resultat?! Efter at have googlet internettet fandt jeg denne interessante note i en bloggers LiveJournal:
Gravity Probe B (GP-B) – afspor760 millioner dollars. $
Så - moderne fysik tvivler ikke på GTR, ser det ud til, hvorfor er der så behov for et eksperiment til en værdi af 760 millioner dollars, der sigter mod at bekræfte virkningerne af GTR?
Det er trods alt nonsens - det er det samme som at bruge næsten en milliard på for eksempel at bekræfte Arkimedes’ lov. Men at dømme efter resultaterne af eksperimentet var disse penge ikke rettet mod eksperimentet, pengene blev brugt på PR.
Eksperimentet blev udført ved hjælp af en satellit opsendt den 20. april 2004, udstyret med udstyr til at måle Lense-Thirring-effekten (som en direkte konsekvens af den generelle relativitetsteori). Satellit Tyngdekraftsonde B båret om bord på de mest nøjagtige gyroskoper i verden på det tidspunkt. Det eksperimentelle design er beskrevet ganske godt på Wikpedia.
Allerede i løbet af dataindsamlingsperioden begyndte der at opstå spørgsmål vedrørende det eksperimentelle design og udstyrets nøjagtighed. Trods det enorme budget er udstyr designet til at måle ultrafine effekter aldrig blevet testet i rummet. Under dataindsamlingen blev der afsløret vibrationer på grund af kogning af helium i dewar, der var uventede stop af gyroerne med efterfølgende spinning på grund af svigt i elektronikken under påvirkning af energiske kosmiske partikler; Der var computerfejl og tab af "videnskabelige data"-arrays, og det vigtigste problem viste sig at være "polhode"-effekten.
Koncept "polode" Dens rødder går tilbage til det 18. århundrede, hvor den fremragende matematiker og astronom Leonhard Euler opnåede et ligningssystem for faste legemers frie bevægelse. Især Euler og hans samtidige (D'Alembert, Lagrange) undersøgte fluktuationer (meget små) i målinger af jordens breddegrad, som tilsyneladende opstod på grund af jordens udsving i forhold til rotationsaksen (polær akse) ...
GP-B gyroskoper, inkluderet i Guinness-bogen som de mest sfæriske genstande nogensinde lavet af menneskehænder. Kuglen er lavet af kvartsglas og belagt med en tynd film af superledende niobium. Kvartsoverflader er poleret til atomniveau.
Efter diskussionen om aksial præcession har du ret til at stille et direkte spørgsmål: hvorfor udviser GP-B gyroskoper, der er opført i Guinness Book of World Records som de mest sfæriske objekter, også aksial præcession? Faktisk, i et fuldstændigt sfærisk og homogent legeme, hvor alle tre hovedinertiakser er identiske, ville polodeperioden omkring enhver af disse akser være uendelig stor, og for alle praktiske formål ville den ikke eksistere.
GP-B rotorer er dog ikke "perfekte" kugler. Den sfæriske form og homogenitet af det smeltede kvartssubstrat gør det muligt at afbalancere inertimomenterne i forhold til akserne til en del i en million - dette er allerede nok til at kræve at tage hensyn til rotorens polholde-periode og fastgøre sporet langs som enden af rotoraksen vil bevæge sig.
Alt dette var forventet. Før satellitopsendelsen blev opførselen af GP-B rotorer simuleret. Men alligevel var den fremherskende konsensus, at da rotorerne var næsten ideelle og næsten ensartede, ville de give en meget lille amplitude af polodesporet og så lang en periode, at poloderotationen af aksen ikke ville ændre sig væsentligt gennem hele forsøget.
Men i modsætning til gode prognoser gjorde GP-B rotorer i det virkelige liv det muligt at se betydelig aksial præcession. I betragtning af den næsten perfekt sfæriske geometri og homogene sammensætning af rotorerne er der to muligheder:
– intern nedbrydning af energi;
– ekstern påvirkning med konstant frekvens.
Det viser sig, at en kombination af de to virker. Selvom rotoren er symmetrisk, ligesom Jorden beskrevet ovenfor, er gyroskopet stadig elastisk og rager omkring 10 nm ud ved ækvator. Da rotationsaksen driver, driver konveksiteten af kropsoverfladen også. På grund af små defekter i rotorstrukturen og lokale grænsedefekter mellem rotorkernematerialet og dets niobiumbelægning, kan rotationsenergi spredes internt. Dette får afdriftsstien til at ændre sig uden at ændre det overordnede vinkelmomentum (som når et råt æg snurrer).
Hvis virkningerne forudsagt af generel relativitet faktisk viser sig, så for hvert år Tyngdekraftsonde B i kredsløb skal rotationsakserne for dets gyroskoper afvige med henholdsvis 6,6 buesekunder og 42 buesekunder
To af gyroerne på 11 måneder på grund af denne effekt drejet flere ti grader, fordi blev spundet langs aksen med minimal inerti.
Som et resultat, gyroskoper designet til at måle millisekunder vinkelbue, blev udsat for uplanlagte effekter og fejl på op til flere titusgrader! Det var det faktisk missionsfejl, men resultaterne blev simpelthen dæmpet op. Hvis de endelige resultater af missionen oprindeligt var planlagt til at blive offentliggjort i slutningen af 2007, blev de udskudt til september 2008 og derefter helt til marts 2010.
Som Francis Everitt muntert rapporterede: "På grund af samspillet mellem elektriske ladninger "frosset" ind i gyroskoper og væggene i deres kamre (patch-effekten), og de tidligere urapporterede virkninger af aflæsninger, som endnu ikke er fuldstændig udelukket fra de opnåede data, er nøjagtigheden af målingerne på dette trin begrænset til 0,1 buesekunder, hvilket gør det muligt at bekræfte med en nøjagtighed bedre end 1 % effekt af geodætisk præcession (6,606 buesekunder pr. år), men giver os endnu ikke mulighed for at isolere og verificere fænomenet med at trække i den inertielle referenceramme (0,039 buesekunder pr. år). Der arbejdes intensivt på at beregne og udtrække målestøj..."
Jeg mener, hvordan jeg kommenterede denne udtalelse ZZCW : "fra tiere af grader trækkes tiere af grader, og der forbliver vinkelmillisekunder, med én procents nøjagtighed (og så vil den erklærede nøjagtighed være endnu højere, fordi for fuldstændig kommunisme skulle linse-tørrende effekt skulle bekræftes) svarende til nøgleeffekten af generel relativitet..."
Det er ikke så mærkeligt NASA afviste tildele yderligere millioner i tilskud til Stanford til et 18-måneders program til "yderligere forbedring af dataanalyse", der var planlagt for perioden oktober 2008 til marts 2010.
Forskere, der ønsker at få RÅ(rådata) til uafhængig bekræftelse, blev overrasket over at finde det i stedet RÅ og kilder NSSDC de får kun "data på andet niveau." "Niveau to" betyder, at "dataene er blevet let behandlet..."
Som et resultat offentliggjorde Stanford-teamet, frataget finansiering, en endelig rapport den 5. februar, som lyder:
Efter at have fratrukket korrektioner for den solargeodætiske effekt (+7 marc-s/år) og ledestjernens korrekte bevægelse (+28 ± 1 marc-s/år), er resultatet -6,673 ± 97 marc-s/år, skal sammenlignes med de forudsagte -6.606 marc-s/år af generel relativitet
Dette er udtalelsen fra en for mig ukendt blogger, hvis mening vi vil betragte som stemmen til den dreng, der råbte: " Og kongen er nøgen!»
Og nu vil vi citere udtalelser fra meget kompetente specialister, hvis kvalifikationer er svære at udfordre.
Nikolay Levashov "Relativitetsteorien er et falsk grundlag for fysik"
Nikolay Levashov "Einsteins teori, astrofysik, afdæmpede eksperimenter"
Flere detaljer og en række oplysninger om begivenheder, der finder sted i Rusland, Ukraine og andre lande på vores smukke planet kan fås på Internet konferencer, konstant afholdt på hjemmesiden "Keys of Knowledge". Alle konferencer er åbne og fuldstændige gratis. Vi inviterer alle, der vågner og er interesserede...