- Oversættelse
Uanset farve, bølgelængde eller energi forbliver den hastighed, hvormed lyset bevæger sig i et vakuum, konstant. Det afhænger ikke af placering eller retninger i rum og tid
Intet i universet er i stand til at bevæge sig hurtigere end lyset i et vakuum. 299.792.458 meter i sekundet. Hvis det er en massiv partikel, kan den kun nærme sig denne hastighed, men ikke nå den; hvis det er en masseløs partikel, skal den altid bevæge sig med præcis denne hastighed, hvis det sker i et tomt rum. Men hvordan ved vi det, og hvad er årsagen til dette? I denne uge stiller vores læser os tre spørgsmål relateret til lysets hastighed:
Hvorfor er lysets hastighed begrænset? Hvorfor er hun, som hun er? Hvorfor ikke hurtigere og ikke langsommere?
Indtil det 19. århundrede havde vi ikke engang bekræftelse af disse data.
En illustration af lys, der passerer gennem et prisme og adskilles i forskellige farver.
Hvis lys passerer gennem vand, et prisme eller et hvilket som helst andet medium, opdeles det i forskellige farver. Den røde farve brydes i en anden vinkel end blå, hvorfor noget som en regnbue dukker op. Dette kan observeres udenfor synligt spektrum; infrarødt og ultraviolet lys opfører sig på samme måde. Dette ville kun være muligt, hvis lysets hastighed i mediet er forskellig for lys forskellige længder bølger/energier. Men i et vakuum, uden for ethvert medium, bevæger alt lys sig med den samme endelige hastighed.
Opdelingen af lys i farver sker pga forskellige hastigheder bølgelængdeafhængig bevægelse af lys gennem et medium
Dette blev først realiseret i midten af det 19. århundrede, da fysikeren James Clerk Maxwell viste, hvad lys faktisk er: en elektromagnetisk bølge. Maxwell var den første til at sætte de uafhængige fænomener elektrostatik (statiske ladninger), elektrodynamik (bevægende ladninger og strømme), magnetostatik (konstante magnetiske felter) og magnetodynamik (inducerede strømme og vekslende magnetiske felter) på en enkelt, samlet platform. De ligninger, der styrer det - Maxwells ligninger - gør det muligt at beregne svaret på et tilsyneladende simpelt spørgsmål: hvilke typer elektriske og magnetiske felter kan eksistere i det tomme rum uden for det elektriske eller magnetiske kilder? Uden ladninger og uden strømme kunne man beslutte, at der ikke er nogen - men Maxwells ligninger beviser overraskende det modsatte.
Tablet med Maxwells ligninger på bagsiden af hans monument
Intet er en af mulige løsninger; men noget andet er også muligt - indbyrdes vinkelrette elektriske og magnetiske felter, der svinger i én fase. De har visse amplituder. Deres energi bestemmes af frekvensen af feltoscillationer. De bevæger sig med en bestemt hastighed, bestemt af to konstanter: ε 0 og µ 0. Disse konstanter bestemmer størrelsen af den elektriske og magnetiske interaktioner i vores univers. Den resulterende ligning beskriver bølgen. Og som enhver bølge har den en hastighed, 1/√ε 0 µ 0, som viser sig at være lig med c, lysets hastighed i vakuum.
Indbyrdes vinkelrette elektriske og magnetiske felter, der oscillerer i én fase og udbreder sig med lysets hastighed, bestemmer elektromagnetisk stråling
Fra et teoretisk synspunkt er lys masseløs elektromagnetisk stråling. Ifølge elektromagnetismens love skal den bevæge sig med en hastighed på 1/√ε 0 µ 0, lig med c - uanset dens øvrige egenskaber (energi, momentum, bølgelængde). ε 0 kan måles ved at lave og måle en kondensator; µ 0 bestemmes præcist ud fra amperen, en enhed for elektrisk strøm, som giver os c. Den samme fundamentale konstant, først udledt af Maxwell i 1865, er dukket op mange andre steder siden da:
Dette er hastigheden af enhver masseløs partikel eller bølge, inklusive gravitationelle.
Dette er den grundlæggende konstant, der relaterer din bevægelse i rummet til din bevægelse i tid i relativitetsteorien.
Og dette er den fundamentale konstant, der relaterer energi til hvilemasse, E = mc 2
Roemers observationer gav os de første målinger af lysets hastighed, opnået ved hjælp af geometri og måling af den tid, det tager lys at rejse en afstand, lig med diameter Jordens baner.
De første målinger af denne mængde blev foretaget under astronomiske observationer. Når Jupiters måner går ind og ud af formørkelsespositioner, vises de synlige eller usynlige fra Jorden i en bestemt rækkefølge afhængigt af lysets hastighed. Dette førte til den første kvantitativ måling s i det 17. århundrede, som blev bestemt til 2,2 × 10 8 m/s. Afvigelse stjernelys– på grund af stjernens og Jordens bevægelse, som teleskopet er installeret på – kan også estimeres numerisk. I 1729 viste denne metode til at måle c en værdi, der kun afveg fra den moderne med 1,4 %. I 1970'erne blev c bestemt til at være 299.792.458 m/s, med en fejl på kun 0,0000002%, hvoraf meget skyldtes umuligheden præcis definition meter eller sekunder. I 1983 blev anden og meter omdefineret til s og universelle egenskaber atom stråling. Nu er lysets hastighed præcis 299.792.458 m/s.
Atomovergang fra 6S orbital, δf 1, bestemmer lysets måler, sekund og hastighed
Så hvorfor er lysets hastighed ikke hurtigere eller langsommere? Forklaringen er så enkel som vist i fig. Ovenfor er et atom. Atomovergange sker som de gør på grund af fundamentale kvanteegenskaber naturens byggesten. Atomkernens vekselvirkning med de elektriske og magnetiske felter skabt af elektroner og andre dele af atomet får forskellige energiniveauer til at være ekstremt tæt på hinanden, men stadig lidt forskellige: Dette kaldes hyperfin spaltning. Især overgangsfrekvensen ultrafin struktur Cæsium-133 udsender lys med en meget specifik frekvens. Den tid, det tager for 9.192.631.770 sådanne cyklusser at passere, bestemmer den anden; afstanden, som lyset rejser i løbet af denne tid, er 299.792.458 meter; Den hastighed, hvormed dette lys bevæger sig, bestemmer ca.
En lilla foton bærer en million gange mere energi end en gul foton. Fermi Gamma-ray rumteleskopet viser ingen forsinkelser i nogen af de fotoner, der kommer til os fra gamma-stråleudbruddet, som bekræfter konstanten af lysets hastighed for alle energier
For at ændre denne definition skal der ske noget fundamentalt anderledes end dens nuværende natur med denne atomare overgang eller med lyset, der kommer fra den. Dette eksempel lærer os også en værdifuld lektie: hvis atomfysik Og atomare overgange ville have fungeret anderledes i fortiden eller over lange afstande, ville dette være bevis på, at lysets hastighed har ændret sig over tid. Indtil videre pålægger alle vores målinger kun yderligere begrænsninger på lysets hastigheds konstanthed, og disse begrænsninger er meget strenge: ændringen overstiger ikke 7 % af den nuværende værdi over de seneste 13,7 milliarder år. Hvis lyshastigheden ifølge nogen af disse målinger viste sig ikke at være konstant, eller den ville variere forskellige typer lys, ville dette føre til den største videnskabelig revolution siden Einsteins tid. I stedet peger alle beviser på et univers, hvor alle fysikkens love forbliver de samme til enhver tid, overalt, i alle retninger, til alle tider, inklusive selve lysets fysik. I en vis forstand er dette også ret revolutionerende information.
epigrafi
Læreren spørger: Børn, hvad er det hurtigste i verden?
Tanechka siger: Det hurtigste ord. Jeg sagde bare, du kommer ikke tilbage.
Vanechka siger: Nej, lys er det hurtigste.
Så snart jeg trykkede på kontakten, blev rummet straks lyst.
Og Vovochka indvender: Den hurtigste ting i verden er diarré.
Jeg var engang så utålmodig, at jeg ikke sagde et ord
Jeg havde ikke tid til at sige noget eller tænde lyset.
Har du nogensinde undret dig over, hvorfor lysets hastighed er maksimal, begrænset og konstant i vores univers? Det her er meget interesse Spørg, og straks, som en spoiler, giver jeg den væk frygtelig hemmelighed svaret på det er, at ingen ved præcis hvorfor. Lysets hastighed tages, dvs. mentalt accepteret for en konstant, og på dette postulat, såvel som på ideen om, at alle inerti-referencerammer er ens, byggede Albert Einstein sin specielle relativitetsteori, som har pisket videnskabsmænd af i hundrede år, hvilket har givet Einstein mulighed for at stikke tungen. ustraffet ud i verden og grine i sin grav over de dimensioner grisen, som han plantede på hele menneskeheden.
Men hvorfor er det i virkeligheden så konstant, så maksimalt og så endeligt, der er ikke noget svar, dette er blot et aksiom, dvs. et udsagn taget på tro, understøttet af observationer og sund fornuft, men på ingen måde logisk eller matematisk udledes nogen steder fra. Og det er ret sandsynligt, at det ikke er så sandt, men ingen har endnu med nogen erfaring kunnet modbevise det.
Jeg har mine egne tanker om denne sag, mere om dem senere, men for nu, lad os holde det enkelt, på dine fingre™ Jeg vil prøve at besvare mindst én del - hvad betyder lysets hastighed "konstant".
Nej, jeg sender dig ikke tankeeksperimenter, hvad der vil ske, hvis du tænder forlygterne osv. i en raket, der flyver med lysets hastighed, er lidt off topic nu.
Hvis du kigger i en opslagsbog eller Wikipedia, er lysets hastighed i et vakuum defineret som en fundamental fysisk konstant, der Nemlig svarende til 299.792.458 m/s. Altså, det vil groft sagt være omkring 300.000 km/s, men hvis lige præcis- 299.792.458 meter i sekundet.
Det ser ud til, hvor kommer sådan nøjagtighed fra? En hvilken som helst matematisk eller fysisk konstant, uanset hvad, selv Pi, selv basen naturlig logaritme e, selv gravitationskonstanten G, eller Plancks konstant h, altid indeholde nogle tal efter decimalkommaet. I Pi er omkring 5 billioner af disse decimaler kendt i øjeblikket (selvom nogen fysisk betydning, kun har de første 39 cifre), er gravitationskonstanten i dag defineret som G ~ 6,67384(80)x10 -11, og Plancks konstant h~ 6,62606957(29)x10 -34 .
Lysets hastighed i vakuum er glat 299.792.458 m/s, ikke en centimeter mere, ikke et nanosekund mindre. Vil du vide, hvor denne nøjagtighed kommer fra?
Det hele startede som sædvanligt med de gamle grækere. Videnskaben er som sådan moderne forståelse dette ord eksisterede ikke for dem. Filosoffer Det gamle Grækenland Det er derfor, de blev kaldt filosoffer, fordi de først opfandt noget lort i deres hoveder, og derefter ved hjælp af logiske konklusioner (og nogle gange virkelige) fysiske eksperimenter) forsøgte at bevise eller modbevise det. Brugen af faktisk eksisterende fysiske målinger og fænomener blev dog af dem anset for at være "andenklasses" beviser, som ikke kan sammenlignes med førsteklasses beviser. logiske konklusioner konklusioner opnået direkte fra hovedet.
Den første person, der tænker på eksistensen af lysets egen hastighed, anses for at være filosoffen Empidocles, der sagde, at lys er bevægelse, og bevægelse skal have hastighed. Han blev indvendt af Aristoteles, som hævdede, at lys simpelthen er tilstedeværelsen af noget i naturen, og det er alt. Og intet bevæger sig nogen steder. Men det er noget andet! Euklid og Ptolemæus troede generelt, at lys udsendes fra vores øjne og derefter falder på genstande, og derfor ser vi dem. Kort sagt, de gamle grækere var så dumme, de kunne, indtil de blev erobret af de samme gamle romere.
I middelalderen fortsatte de fleste videnskabsmænd med at tro, at lysets udbredelseshastighed var uendelig, blandt dem var for eksempel Descartes, Kepler og Fermat.
Men nogle, som Galileo, mente, at lyset havde hastighed og derfor kunne måles. Eksperimentet med Galileo, der tændte en lampe og gav lys til en assistent, der var placeret flere kilometer fra Galileo, er almindeligt kendt. Efter at have set lyset tændte assistenten sin lampe, og Galileo forsøgte at måle forsinkelsen mellem disse øjeblikke. Det lykkedes naturligvis ikke, og til sidst blev han tvunget til at skrive i sine skrifter, at hvis lyset har en hastighed, så er det ekstremt højt og kan ikke måles ved menneskelig indsats, og derfor kan det betragtes som uendeligt.
Den første dokumenterede måling af lysets hastighed tilskrives den danske astronom Olaf Roemer i 1676. I dette år bevæbnede astronomer teleskoper den samme Galileo observerede de Jupiters satellitter med al deres magt og beregnede endda perioderne for deres rotation. Forskere har fastslået, at den nærmeste måne til Jupiter, Io, har en rotationsperiode på cirka 42 timer. Roemer bemærkede dog, at Io nogle gange dukker op bag Jupiter 11 minutter tidligere end forventet, og nogle gange 11 minutter senere. Som det viste sig, optræder Io tidligere i de perioder, hvor Jorden, der roterer rundt om Solen, nærmer sig Jupiter med en minimumsafstand og halter 11 minutter bagud, når Jorden er i det modsatte sted af kredsløbet, og derfor er længere fra kredsløbet. Jupiter.
Dumt at dele diameteren jordens kredsløb(og han var allerede mere eller mindre berømt i de dage) i 22 minutter modtog Roemer lysets hastighed 220.000 km/s, omkring en tredjedel mindre end den sande værdi.
I 1729 observerede den engelske astronom James Bradley parallakse(ved en lille afvigelse i placering) opdagede stjernen Etamin (Gamma Draconis) effekten afvigelser af lys, dvs. en ændring i placeringen af stjernerne nærmest os på himlen på grund af Jordens bevægelse omkring Solen.
Ud fra effekten af lysaberration opdaget af Bradley kan det også konkluderes, at lys har endelig hastighed spredning, som Bradley beslaglagde, og beregnede den til cirka 301.000 km/s, hvilket allerede er inden for 1 % af den værdi, der kendes i dag.
Dette blev efterfulgt af alle de afklarende målinger fra andre videnskabsmænd, men da man troede, at lys er en bølge, og en bølge ikke kan forplante sig på egen hånd, skal noget "ophidses", ideen om eksistensen af en " luminiferous ether” opstod, hvis opdagelse mislykkedes dybt amerikansk fysiker Albert Michelsen. Han opdagede ikke nogen lysende æter, men i 1879 præciserede han lysets hastighed til 299.910±50 km/s.
Omtrent på samme tid udgav Maxwell sin teori om elektromagnetisme, hvilket betyder, at lysets hastighed ikke kun blev mulig at måle direkte, men også at udlede af værdierne for elektrisk og magnetisk permeabilitet, hvilket blev gjort ved at tydeliggøre værdien af lysets hastighed til 299.788 km/s i 1907.
Endelig erklærede Einstein, at lysets hastighed i et vakuum er en konstant og ikke afhænger af noget som helst. Tværtimod, alt andet - tilføjelse af hastigheder og finde de korrekte referencesystemer, effekterne af tidsudvidelse og ændringer i afstande ved bevægelse med høje hastigheder og mange andre relativistiske effekter afhænger af lysets hastighed (fordi det er inkluderet i alle formler som f.eks. en konstant). Kort sagt, alt i verden er relativt, og lysets hastighed er den mængde i forhold, som alle andre ting i vores verden er relative til. Her burde vi måske give håndfladen til Lorentz, men lad os ikke være merkantile, Einstein er Einstein.
Den nøjagtige bestemmelse af værdien af denne konstant fortsatte gennem det 20. århundrede, hvor hvert årti videnskabsmænd fandt mere og mere tal efter decimalkomma med lysets hastighed, indtil der begyndte at opstå vage mistanker i deres hoveder.
Ved at bestemme mere og mere præcist, hvor mange meter lys rejser i et vakuum pr. sekund, begyndte forskerne at spekulere på, hvad vi måler i meter? I sidste ende er en meter jo bare længden af en platin-iridiumpind, som nogen har glemt på et museum nær Paris!
Og i starten virkede ideen om at introducere en standardmåler god. For ikke at lide med yards, fødder og andre skrå favne besluttede franskmændene i 1791 at tage som standard længdemål en ti-milliontedel af afstanden fra Nordpolen til ækvator langs meridianen, der passerer gennem Paris. De målte denne afstand med den nøjagtighed, der var til rådighed på det tidspunkt, støbte en pind af en platin-iridium (mere præcist, først messing, så platin og derefter platin-iridium) legering og anbragte den i netop dette parisiske kammer af vægte og mål som en prøve. Jo længere det går, jo mere viser det sig jordens overfladeændrer sig, kontinenterne deformeres, meridianerne skifter, og med en ti-milliontedel har de scoret, og de begyndte at tælle længden af stokken, der ligger i krystalkisten i det parisiske "mausoleum" som en meter .
En sådan afgudsdyrkelse passer ikke til en rigtig videnskabsmand, det er ikke den Røde Plads (!), og i 1960 blev det besluttet at forenkle begrebet en meter til en helt åbenlys definition - en meter er nøjagtigt lig med 1.650.763,73 bølgelængder udsendt ved overgangen til elektroner imellem energiniveauer 2p10 og 5d5 af den uexciterede isotop af grundstoffet Krypton-86 i et vakuum. Nå, hvor meget mere klart?
Dette fortsatte i 23 år, mens lysets hastighed i et vakuum blev målt med stigende nøjagtighed, indtil i 1983, endelig, indså selv de mest genstridige retrograder, at lysets hastighed er den mest nøjagtige og ideelle konstant, og ikke en slags. af isotop af krypton. Og det blev besluttet at vende alt på hovedet (mere præcist, hvis du tænker over det, blev det besluttet at vende alt på hovedet igen), nu lysets hastighed Med er en sand konstant, og en meter er den afstand, lyset rejser i et vakuum på (1/299.792.458) sekunder.
Den reelle værdi af lysets hastighed bliver fortsat afklaret i dag, men det interessante er, at forskerne med hvert nyt eksperiment ikke afklarer lysets hastighed, men den sande længde af meteren. Og jo mere præcist lysets hastighed findes i de kommende årtier, jo mere præcis måleren får vi i sidste ende.
Og ikke omvendt.
Nå, lad os nu vende tilbage til vores får. Hvorfor er lysets hastighed i vakuumet i vores univers maksimal, endelig og konstant? Sådan forstår jeg det.
Alle ved, at lydens hastighed i metal, og i næsten enhver fast krop, er meget højere end lydens hastighed i luft. Dette er meget nemt at kontrollere; bare læg øret til skinnen, og du vil være i stand til at høre lyden af et tog, der nærmer sig, meget tidligere end gennem luften. Hvorfor det? Det er indlysende, at lyden i det væsentlige er den samme, og hastigheden af dens udbredelse afhænger af mediet, af konfigurationen af de molekyler, som dette medium består af, af dets tæthed, af dets parametre krystalgitter- kort sagt fra nuværende tilstand mediet, hvorigennem lyden transmitteres.
Og selvom ideen om lysende æter længe er blevet forladt, er det vakuum, hvorigennem udbredelsen sker elektromagnetiske bølger, dette er ikke ligefrem absolut ingenting, uanset hvor tomt det kan virke for os.
Jeg forstår, at analogien er noget langt ude, men det er sandt på dine fingre™ samme! Netop som en tilgængelig analogi, og på ingen måde som en direkte overgang fra ét sæt fysiske love til andre beder jeg jer bare om at forestille jer, at udbredelseshastigheden af elektromagnetiske (og generelt alle, inklusive gluon og gravitationelle) oscillationer er indbygget i den firedimensionelle metrik for rum-tid, som vi kalder vakuum ud fra det gode i vores hjerter, ligesom lydens hastighed i stål er "syet ind i" en skinne . Herfra danser vi.
UPD: I øvrigt inviterer jeg "læsere med en stjerne" til at forestille sig, om lysets hastighed forbliver konstant i et "svært vakuum." For eksempel menes det, at ved energier af størrelsesordenen temperatur 10-30 K stopper vakuumet simpelthen med at koge virtuelle partikler, men begynder at "koge væk", dvs. rummets stof falder i stykker, Planck-mængder sløres og mister deres fysiske betydning osv. Ville lysets hastighed i et sådant vakuum stadig være lig med c, eller vil dette markere begyndelsen på en ny teori om "relativistisk vakuum" med korrektioner som Lorentz-koefficienter ved ekstreme hastigheder? Jeg ved det ikke, jeg ved det ikke, tiden vil vise...
Efter at have modtaget mange tak fra den videnskabsudsultede befolkning i dette land besluttede vi at fortsætte uddannelsesprogrammet for dem, der i barndommen drømte om at blive videnskabsmand, men på en eller anden måde lykkedes det ikke. Til trods for alle specialister og kandidater, der overtræder hver enkelt metode og regel i en god videnskabelig tekst, skriver vi tilgængeligt sprog om opdagelserne af moderne (og ikke så moderne) videnskab og tilføje tilfældige billeder fra internettet.
I dag vil vi tale om lysets hastighed, hvorfor den er konstant, hvorfor alle "løber" med denne hastighed og bliver overrasket over den, og hvad fanden foregår der.
Faktisk begyndte forsøg på at måle lysets hastighed for meget længe siden. Alle mulige Keplere og andre mente, at lysets hastighed er uendelig, og Galileo mente for eksempel, at det var muligt at bestemme hastigheden, men det var svært, da det var meget stort.
Galileo og andre som ham viste sig at have ret. I det 17. århundrede beregnede en vis Roemer unøjagtigt lysets hastighed, da han observerede formørkelserne af Jupiters måner. Nå, i fremtiden videnskabelige og tekniske fremskridt Jeg fik endelig sat alt på plads, og det viste sig, at lysets hastighed er cirka 300.000 kilometer i sekundet.
Men hvad er så specielt ved denne betydning? Hvorfor er denne hastighed så vigtig? Min fart lisapeda det kan også beregnes, men ingen tænker på det om evigheden og universets opbygning.
Fangsten er, at lysets hastighed ALTID er 300.000 kilometer i sekundet.
Baseret egen erfaring rejse til lysapeds, forestil dig en situation: du og en ven cykler: din ven er lidt hurtigere, og I er lidt langsommere. Lad os sige ved hastigheder på henholdsvis 20 og 15 km/t. Og hvis du, bevæger dig med din egen hastighed, beslutter dig for at måle (på en eller anden måde) en vens hastighed, så vil du beregne, at din ven bevæger sig i forhold til dig med en hastighed på 5 km/t.
Nå det simple regler tilføjelse af hastigheder. Her håber vi, at alt er klart. Hvis du øger din hastighed til 20 km/t og overhaler din ven, så vil din ven i forhold til dig have en hastighed på nul.
Dette er logisk og følger af livserfaring. Fart motorbåd som bevæger sig med strømmen også består af bådens egen hastighed og flodens hastighed.
Lad os nu prøve at gøre det samme trick med lys. Din ven blev pludselig tilintetgjort og blev til en lysstråle. Du besluttede at jagte ham og arbejdede hårdt for det. Du har accelereret til en hastighed, der er tæt på lysets hastighed. Og rent for sjov, af videnskabelig, så at sige, nysgerrighed, besluttede vi også at måle hastigheden på din eks-ven. Du er selvfølgelig sikker på, at du får en løsning lig med hastighed lys minus din egen hastighed.
Og her venter en overraskelse på dig. Ved beregning og eksperiment vil du finde ud af, at din strålevens relative hastighed stadig er 300.000 m/sek. Uanset hvilken hastighed du personligt bevæger dig, uanset retning: parallelt med lysets bevægelse, mod lyset, vinkelret osv. - lysets hastighed vil altid være 300.000 m/sek.
Denne uoverensstemmelse blev først bemærket i begyndelsen af det 20. århundrede af et par videnskabsmænd, Michelson og Morley.
Mange eksperimenter bekræftede efterfølgende: uanset hvordan du måler lysets hastighed, er den under alle forhold med relativ bevægelse lig med dens konstante værdi. Mange mennesker nægter stadig at tro på dette, og videnskabelige charlataner skubber til teorier for at modbevise lysets hastigheds konstanthed. Indtil 1905 kunne ingen forklare, hvorfor lysets hastighed ikke ønskede at være relativ, indtil Einstein kom og fandt ud af, hvad der skete.
Lysets hastighed, som det viste sig, glædede os med flere pludselige mirakler. Einstein fortalte uden tøven verden om andre særheder ved højhastighedstilstande.
Faktum er, at jo højere vores hastighed er, jo langsommere går vores ure. Tiden går langsommere, når hastigheden stiger. Hvis du tror, det er teoretiske og matematiske vittigheder uden reelle beviser, der understøtter dem, så sidder du fast i middelalderen.
Ak, rigtige eksperimenter blev udført i det sidste århundrede. Vi tog et meget nøjagtigt par ure, der viser den samme tid. Et ur blev taget om bord Jet fly, og den anden vagt forblev på jorden. Det første ur rullede rundt om planeten i høj hastighed et par gange. Og så tjekkede de tiden. Flyets ur var langsomt.
Og jo tættere nogen bevæger sig på lysets hastighed, jo langsommere går hans ur (han bemærker ikke dette og mener, at hans ur går korrekt, men det er allerede paradokser i relativitetsteorien, vi taler ikke om dem nu ).
Således, hvis en person med et ur accelererede til lysets hastighed, ville tiden stoppe for ham. Som fysikere siger: Uret på fotonen virker ikke.
Og hvis det var muligt at overskride lysets hastighed, så fortæller matematikken os det i dette tilfælde tiden vil gå V modsatte side. Dette er en af grundene til umuligheden superluminale hastigheder- årsag-virkning-forholdet vil blive brudt, du ved. Du accelererede til en hastighed på 400.000 km/s og befandt dig i fortiden...
Men vi forhindres i at accelerere til lysets hastighed af mere alvorlige årsager end tidsudvidelse. Alt, der har masse, kan desværre ikke flyve med lysets hastighed. Så snart vi begynder at accelerere, øges vores masse, og jo tættere vi er på lysets hastighed, jo større er vores masse. Og jo mere energi kræves der for at accelerere os. Ved værdier meget tæt på lysets hastighed bliver vores masse praktisk talt uendelig, og derfor har vi brug for uendelig energi til vores yderligere acceleration. I matematik ser dette ud som division med nul.
Hvorfor flyver en foton med lysets hastighed? - vil en nysgerrig og kyndig læser spørge. Fordi den ikke har sin egen masse (eksperter, tier stille om forskellen mellem hvilemasse, inert masse og andre nuancer - vi forenkler, ikke indlæser).
Ja, ja, når en elektron accelereres i disse dine kollidere, kan selv dens lille masse ikke skydes med lysets hastighed.
Vi kan ikke lade være med at citere en lærebog: " Hvis hastigheden af en partikel kun er 90 km/s mindre end lysets hastighed, øges dens masse 40 gange. Kraftige elektronacceleratorer er i stand til at accelerere disse partikler til hastigheder, der kun er 35-50 m/s mindre end lysets hastighed. I dette tilfælde stiger elektronens masse cirka 2000 gange. For at en sådan elektron kan holdes i en cirkulær bane, magnetfelt en kraft skal virke, der er 2000 gange større, end man kunne forvente, uden at tage hensyn til massens afhængighed af hastighed."Tænk over dette, før du laver planer om at bygge en tidsmaskine.
Så når du er inde Endnu engang Hvis du læser, at nogen har opdaget noget, der overstiger lysets hastighed, og nu sælger torsionsmedicin mod fordøjelsesbesvær baseret på denne teknologi, så husk vores artikel.
Lysets hastighed er fantastisk fysisk mængde. Hvis tiden for eksempel ganges med lysets hastighed (efter at have modtaget "metriske" værdier), så får vi den samme fjerde akse firedimensionelt rum, som hele relativitetsteorien opererer på: længde, bredde, højde, tid. Dette er en ekstremt hårrejsende teori, men konklusionerne fra den er fantastiske og forbløffer stadig unge fysikeres skrøbelige sind.
Lad os bemærke, at moderne fysik ikke benægter muligheden for at overvinde lysets hastighed. Men alle disse antagelser handler ikke om at overvinde hastighed frontalt. Vi taler om at bevæge sig i rummet på kortere tid, end det kræver lys at overvinde det. Og det kan være et resultat af alle mulige uopdagede eller uløste interaktioner (som f.eks. kvanteteleportation), eller på grund af rummets krumning (såsom hypotetisk ormehuller), eller eksistensen af partikler for hvilke tiden løber i den modsatte retning (såsom teoretiske tachyoner).
Det er alt for os. Skrevet efter anmodning fra organisationer, der bryder åndelige bånd og fremmer spredningen af modbydelig videnskab mod uddannelsesprogrammer på dit REN-TV og TNT. Tak for din opmærksomhed. Fortsættes.
NB: Alle billeder er taget fra Google (billedsøgning) - forfatterskab bestemmes der.
Ulovlig kopiering af tekst bliver retsforfulgt, undertrykt, ja, du ved...
Hvad er Landaus relativitetsteori Lev Davidovich
Er det muligt at ændre lysets hastighed?
Af hendes egen enorm fart udbredelsen af lys er ikke særlig overraskende. Det slående er, at denne hastighed er kendetegnet ved streng konstanthed.
Bevægelsen af enhver krop kan altid bremses eller accelereres kunstigt. Selv kugler. Lad os lægge en kasse sand i vejen for en kugle, der kører i fart. Efter at have gennemboret kassen, vil kuglen miste noget af sin hastighed og flyve langsommere.
Helt anderledes er situationen med lys. Mens kuglehastighed afhænger af pistolens design og krudtets egenskaber, er lysets hastighed den samme under alle lyskilder.
Lad os placere en glasplade i bjælkens vej. Under passagen af pladen vil lysets hastighed falde, da den er mindre i glas end i tomt rum. Men efter at have forladt pladen, vil lyset igen rejse med en hastighed på 300.000 kilometer i sekundet!
Udbredelsen af lys i tomheden har i modsætning til alle andre bevægelser den vigtigste ejendom at den ikke kan bremses eller accelereres. Uanset hvilke ændringer en lysstråle gennemgår i et stof, forplanter den sig med samme hastighed, når den kommer ud i tomrummet.
Fra bog Nyeste bog fakta. Bind 3 [Fysik, kemi og teknologi. Historie og arkæologi. Diverse] forfatter Kondrashov Anatoly Pavlovich Fra bogen Hvad er relativitetsteorien forfatter Landau Lev DavidovichOg hastighed er relativ! Af bevægelsesrelativitetsprincippet følger det, at det giver lige så lidt mening at tale om et legemes retlinede og ensartede bevægelse med en vis hastighed, uden at angive hvilket af de hvilende laboratorier hastigheden er målt i.
Fra bogen Universe. Instruktionsmanual [Sådan overlever du sorte huller, tidsparadokser og kvanteusikkerhed] af Goldberg DaveIV. Er det muligt at nå lysets hastighed (og se dig selv i spejlet)? Vi er gået frygteligt langt fra det oprindelige spørgsmål, og det er ikke godt, for det er meget godt spørgsmål- så godt, at Einstein selv spurgte sig selv. Du tror dog nok, at vi
Fra bogen The Evolution of Physics forfatter Einstein Albert Fra bogen Fysik ved hvert trin forfatter Perelman Yakov IsidorovichVII. Så hvad er mine chancer for at ændre fortiden? Hør her, til sidst, kan jeg lave en tidsmaskine eller ej?! Næppe er dette fysisk muligt for en Suler-civilisation? Sandsynligvis, men det afhænger meget af eksistensen af alle mulige ting som ormehuller, kosmiske strenge
Fra bogen Bevægelse. Varme forfatter Kitaygorodsky Alexander IsaakovichLysets hastighed I Galileos "Samtaler om de to nye videnskaber" finder vi en samtale mellem en lærer og hans elever om lysets hastighed: Sagredo: Men hvilken slags og grad af hastighed skal denne lysbevægelse være? Skal vi betragte det som øjeblikkeligt eller finder sted i tide, som
Fra bogen Hvad lyset fortæller om forfatter Suvorov Sergei GeorgievichLydens hastighed Har du nogensinde set en skovhugger fælde et træ på lang afstand? Eller måske har du set en tømrer arbejde i det fjerne, hamre søm i? Du har måske bemærket meget mærkelig ting: Påvirkningen sker ikke, når øksen rammer et træ el
Fra bogen Who Invented moderne fysik? Fra Galileos pendul til kvantetyngdekraft forfatter Gorelik Gennady EfimovichLydens hastighed Der er ingen grund til at være bange for torden, efter at lynet har blinket. Du har sikkert hørt om dette. Og hvorfor? Faktum er, at lys rejser usammenlignelig hurtigere end lyd - næsten øjeblikkeligt. Torden og lyn opstår i samme øjeblik, men vi ser lynet ind
Fra bogen Tweets om universet af Chaun MarcusLysmodulering. Transformation af lys Om menneskets aktive forhold til naturen Det menneskelige sinds kraft ligger i dets aktive forhold til naturen. Mennesket kontemplerer ikke kun, men transformerer også naturen. Hvis han kun passivt havde betragtet lyset, som noget der findes i
Fra bogen Gravity [Fra krystalkugler til ormehuller] forfatter Petrov Alexander Nikolaevich Fra bogen Universe! Overlevelseskursus [Blandt sorte huller. tidsparadokser, kvanteusikkerhed] af Goldberg DaveLysets hastighed er den første fundamentale konstant Blandt Galileos fiaskoer er man så lærerig, at sproget tøver med at kalde det en fiasko sidste bog Galileo talte om et forsøg på at måle lysets hastighed, og årsagen var tilsyneladende måling af en anden
Fra forfatterens bog132. Hvad er lysets hastighed, og hvorfor er den så vigtig? Lysets hastighed (c) spiller rollen som uendelig hastighed i universet. Ligesom uendelighed er uopnåelig, er lysets hastighed uopnåelig for en materiel genstand. Hvorfor er den uopnåelig? Energi er relateret til masse. Hvis
Fra forfatterens bogElektrodynamik. Lysets hastighed Skift begrebet rum og tid afgørende blev først mulig efter fremskridt i studiet af elektricitetens og magnetismens natur. Springer over navnene på en række bemærkelsesværdige videnskabsmænd, der gjorde opdagelser i dette område,
Fra forfatterens bogIV. Er det muligt at nå lysets hastighed (og se dig selv i spejlet)? Vi er gået frygteligt langt fra det oprindelige spørgsmål, og det er ikke godt, for det er et meget godt spørgsmål - så godt, at Einstein selv stillede sig selv. Du tror dog nok, at vi
Fra forfatterens bogII. Er det muligt at ændre virkeligheden bare ved at se på den? Lys er bestemt en bølge. Youngs dobbeltspalteeksperiment beviser dette definitivt og uigenkaldeligt. Nå, er spørgsmålet lukket. Vi dagdrømmer. Newton var fuldstændig overbevist om, at lys var lavet af partikler, og det var han ikke
Fra forfatterens bogVII. Så hvad er mine chancer for at ændre fortiden? Hør her, til sidst, kan jeg lave en tidsmaskine eller ej?! Næppe. Er det fysisk muligt for en supercivilisation? Sandsynligvis, men det afhænger meget af eksistensen af alle mulige ting som ormehuller, kosmiske strenge
Henviser til "Om relativitetsteorien"På lysets hastigheds konstanthed. Analyse af Einsteins postulater
Lad os stille os selv et enkelt, ved første øjekast, spørgsmål: "i forhold til hvad er lysets hastighed konstant i den særlige relativitetsteori (STR)?" Mange af dem, som jeg stillede dette spørgsmål til, trak overrasket på skuldrene, men efter at have tænkt sig om sagde de noget tøvende: "i forhold til tomhed." Men i praksis kan bevægelseshastigheden af en materiel genstand (inklusive en partikel eller en lysbølge) bestemmes i forhold til en referenceramme forbundet med et andet materielt objekt, og ikke "i forhold til tomhed", da tomheden i sig selv, hvis det virkelig kan eksistere i naturen, er det ikke stof og er ikke karakteriseret ved nogen fysiske konstanter. A. Einstein har samme mening om tomhed: "... i den særlige relativitetsteori, et område af rummet uden stof og uden elektrisk felt virker helt tom, dvs. det kan ikke karakteriseres af nogen fysiske størrelser...".
I tomheden er der ingen materielle objekter, som man kan forbinde en referenceramme med. Bestem lysets hastighed i forhold til dette "regioner i rummet uden stof og uden elektrisk felt" umuligt på grund af umuligheden af at skabe et referencesystem "tilknyttet" til rummet. Så i forhold til hvad er det jo konstant?
Lad os prøve at forstå dette spørgsmål mere detaljeret og lytte til, hvad A. Einstein selv siger om dette emne: “...Eksempler af denne art(tidligere talte vi om samspillet mellem en magnet og en leder med strøm, som er i en relativ bevægelsestilstand. Forfatterens note) , såvel som mislykkede forsøg på at detektere jordens bevægelse i forhold til "det lysende medium", fører til den antagelse, at ikke kun i mekanik, men også i elektrodynamik, svarer ingen egenskaber ved fænomener til konceptet absolut hvile (fremhævelse tilføjet) og endda i øvrigt til den antagelse, at for alle koordinatsystemer, for hvilke mekanikkens ligninger er gyldige, er de samme elektrodynamiske og optiske love gyldige, som det allerede er blevet bevist for førsteordens størrelser. Vi har til hensigt at gøre denne antagelse (hvis indhold herefter vil blive kaldt "relativitetsprincippet") til en præmis og derudover lave en yderligere antagelse, som kun er i tilsyneladende modstrid med den første, nemlig at lyset i tomhed forplanter sig altid med en vis hastighed V(i moderne betegnelse - S. Forfatterens note), uafhængig af bevægelsestilstanden for det emitterende legeme."
Taler om ejendomsmismatch her fysiske fænomener tilstand "absolut fred" A. Einstein understreger en af centrale punkter hans teori er fraværet af et lysende medium ("ether"), der fylder rummet, som er en bærer af lysbølger og en leder af elektromagnetisk interaktion, som mange videnskabsmænd tidligere har forbundet med begrebet "absolut hvile." A. Einstein mener ganske rigtigt, at enhver hvile er relativ, det vil sige, at enhver referenceramme kun kan være i hvile i forhold til en anden referenceramme.
I denne forbindelse er det nødvendigt at gøre lille tilbagetog. Fysikere har hidtil ikke været i stand til pålideligt at detektere hverken selve det lysende medium eller Jordens bevægelse i forhold til dette medium. Resultaterne af nogle velkendte eksperimenter til at opdage Jordens bevægelse i forhold til "æteren" skal bekræftes af andre uafhængige eksperimenter. Ikke desto mindre, selv om bekræftelsesfakta finder sted, hvilken grund vil vi så have for at hævde, at det er med "æteren", at et referencesystem, der er ubevægeligt i forhold til rummet, kan forbindes? Som vi allerede har sagt, i det tomme rum kan der ikke være en referenceramme "knyttet" til rummet, derfor kan resten af "æteren" kun etableres i forhold til en referenceramme forbundet med et andet materielt objekt, men ikke med plads. Pålidelig detektering af et lysende medium vil sandsynligvis gøre det muligt for forskere at forstå naturen meget dybere den omgivende verden, men vil ikke tillade brug af dette medium som et referencesystem, der er i hvile i forhold til rummet, det vil sige i en tilstand "absolut fred".
Så ifølge A. Einsteins "antagelse", " lys rejser altid i tomhed med en vis hastighed" C. Denne hastighed afhænger ikke "fra det udstrålende legemes bevægelsestilstand." Men ikke desto mindre, i forhold til hvad kan denne hastighed C bestemmes (måles)? A. Einstein besvarer dette spørgsmål i §2: ”Yderligere overvejelser er baseret på relativitetsprincippet og princippet om lyshastighedens konstanthed. Vi formulerer begge principper som følger.
1. De love, hvorefter de fysiske systemers tilstande ændrer sig, afhænger ikke af, hvilket af de to koordinatsystemer, der bevæger sig ensartet og retlinet, disse tilstandsændringer tilhører.
2. Hver lysstråle bevæger sig i et "hvilende" koordinatsystem med en vis hastighedV, uanset om denne lysstråle udsendes af en krop i hvile eller i bevægelse".
Det er klart, at siden at være i en tilstand af ensartet retlinet relativ bevægelse "i tomrummet" koordinatsystemer er fuldstændig ens, så kan ethvert af dem betragtes som "i hvile", så vil det andet "bevæge sig". Derfor, hvis vi eller en anden vælger det første system som "i hvile", så bør lysets hastighed i forhold til det have værdien C. Hvis vi (eller en anden) udpeger det andet system som "i hvile", så hastighed i forhold til det lys bør også have en værdi på C.
Med andre ord lysets udbredelseshastighed "i tomrummet" ifølge Einsteins formulering af "princippet om lysets hastigheds konstanthed" skal altid have en værdi C i forhold til ETHVERT koordinatsystem, der bevæger sig ensartet og retlinet i forhold til ethvert andet koordinatsystem.
I sit arbejde giver A. Einstein en lidt mere præcis formulering af sit "princip om lysets hastigheds konstanthed": ”...det kan anses for fastslået, at lys, som følger af Maxwell-Lorentz-ligningerne, forplanter sig i vakuum med en hastighed C, i det mindste i et vist inertialkoordinatsystem K. I overensstemmelse med det særlige relativitetsprincip Vi skal tælle (fremhævelse tilføjet) "at dette princip også er sandt i enhver anden inertiramme."
Det ser ud til, at linket til " Maxwell-Lorentz ligninger", givet ind sidste citat, er ikke helt korrekt, da J.C. Maxwell og G.A. Lorenz associerede dette koordinatsystem med den lysende "æter", der fylder det omgivende rum. Ifølge deres overbevisning spredes lys ikke " i tomhed ved hastighed C", men lige det modsatte - i et materielt miljø præget af visse fysiske konstanter. I dette tilfælde kan lysets hastighed kun være konstant og lig med C i forhold til koordinatsystemet "associeret" med dette materielle miljø.
I sit arbejde giver A. Einstein en forenklet formulering af hans "princippet om lysets hastigheds konstanthed": "Lysets hastighed i det tomme rum er altid konstant, uanset bevægelsen af lyskilden eller lysmodtageren".
Som det fremgår af disse formuleringer, er den målte værdi af lysets hastighed i det tomme rum ifølge A. Einstein altid lig med C, selvom disse målinger ikke kun udføres i forhold til "udstrålende krop", men også relativt "lysmodtager" hvilket er et klart paradoks set fra et synspunkt klassisk fysik. Hvorfor et paradoks? Først og fremmest på grund af vores forståelse af det faktum, at lysmodtagerens bevægelse og lysets bevægelse i det generelle tilfælde ikke er indbyrdes forbundet af nogen årsag-virkning-sammenhæng og ikke er begrænset af noget i " helt tom" område med rumhastighed "lysmodtager" i princippet kan have en hvilken som helst vilkårlig værdi i forhold til bevægelige lysbølger. Hvis lyset og modtageren bevæger sig uafhængigt af hinanden, hvordan bliver lysets hastighed så Altid lig med C relativ "lysmodtager"? I modsætning til praksis og logik ifølge A. Einstein "vi skal tælle" lysets bevægelse med en sådan bevægelse, hvis hastighed er konstant og lig med C i forhold til ethvert objekt (og det koordinatsystem, der er forbundet med det), bevæger sig ensartet i enhver retning med en vilkårlig hastighed i forhold til andre objekter i " helt tom" områder af rummet. En sådan relativ bevægelse af lys og modtager, hvis den kan eksistere, er fundamentalt forskellig fra almindelig uafhængig bevægelse, som er enhver relativ bevægelse af ikke-relaterede materielle objekter.
Efter at have med rette afvist eksistensen af absolut hvile i naturen, men samtidig afvist selve hypotesen om eksistensen af et lysende medium - "ether", A. Einstein postulater eksistensen i naturen af et helt nyt fænomen for fysik - absolut hastighed bevægelse af lys, som har samme værdi, når det måles i ethvert sæt koordinatsystemer, der bevæger sig i forhold til hinanden "i tomrummet". Fremme af et sådant postulat skulle til gengæld uundgåeligt føre og fører i SRT til afvisningen af betingelsesløst accepteret klassisk fysik absolut tid og absolut rum, hvor dimensionerne af tids- og længdeenhederne er de samme for alle koordinatsystemer. Kan denne nye absolutte eksistere i naturen i princippet?
Lad os se på et simpelt eksempel. Lad os antage, at flere materielle objekter sammen med koordinatsystemer og observatører bevæger sig med forskellig hastighed uanset adskilt fra hinanden i det samme lysstråle. Lad lysstrålen på ingen måde være forbundet med objekter i bevægelse og bevæge sig af sig selv "i tomrummet." alligevel "vi skal tælle", at den målte værdi af bølgehastigheden i en lysstråle ifølge "princippet om lyshastighedens konstanthed" vil være lig med C for hver af observatørerne placeret på disse materielle objekter. Hvordan kan dette svare til virkeligheden? For alene at forklare dette "fænomen". matematiske formler, foreslået af STR og forbindelseshastighed, rum og tid, er tydeligvis ikke nok her. Hvis disse matematiske formler er opnået som et resultat af et forkert postulat, på grund af hvilket den uafhængige variabel mængde- lysets hastighed erstattes i dem af en eller anden hypotetisk konstant, så kan de fænomener, som formlerne forudsiger, ikke svare til den fysiske virkelighed. Hvis postulatet er korrekt, må der være en eller anden "mekanisme" i naturen, der etablerer årsag-virkningsforhold mellem uafhængige bevægelser og understøtter en ny absolut. Hvordan kan denne "mekanisme" fungere?
Mulighed 1 - lysstrålen "sammenligner" sin egen hastighed med hastigheden for hver af observatørerne og "justerer" sin hastighed til bevægelseshastigheden for hver observatør. I denne udførelsesform skal den pågældende lysstråle som minimum have et system med "automatisk" justering af lysbølgernes hastighed til samme konstant værdi C i forhold til ethvert objekt, der bevæger sig i strålen. I dette tilfælde bør bevægelseshastigheden af lysbølger være anderledes i forskellige områder den selv samme lysstråle. Denne mulighed er naturligvis absurd for enhver fysiker.
Den anden mulighed, anerkendt af flertallet af tilhængere af SRT (relativitetsfysikere), er, at rummet og tiden, hvori objekter bevæger sig, har den egenskab, at de ændrer sig afhængigt af disse objekters bevægelseshastighed. Bevægelseshastigheden af objekter i forhold til hvad? Vi har allerede sagt, at der i rummet ikke er og kan ikke være en referenceramme "knyttet" til dette rum, derfor skal du bestemme værdien af denne hastighed i forhold til " helt tom" områder af rummet er ikke engang mulige for et tænkende væsen.
Derefter, måske, afhængigt af hastigheden af bevægelse af disse objekter i forhold til hinanden eller i forhold til nogle hjælpesystem reference, konventionelt betragtet som stationær? Men hvordan "sammenligner" livløst rum og tid bevægelseshastighederne for disse objekter, der er rumligt fjernt fra hinanden? IN " helt tom" Området i rummet, der adskiller bevægelige objekter, har ikke en informationsbærer, så det er fundamentalt umuligt at "sammenligne" bevægelseshastighederne for objekter placeret i en afstand fra hinanden.
Måske "sammenligner" rum og tid bevægelseshastigheden for hvert af objekterne med bølgehastigheden i en lysstråle, og derefter "beregner" disse objekters bevægelseshastighed i forhold til hinanden? Men A. Einstein postuleret os konstanten af lysets hastighed C i forhold til eventuelle bevægelige objekter - "lysmodtagere". Fra dette postulat følger uundgåeligt det modsatte udsagn - konstanthed og lighed C af bevægelseshastigheden af ethvert objekt i forhold til bølgerne af en fælles lysstråle. Derfor, da objekter flytter med samme hastighed Med hensyn til bølgerne af en fælles lysstråle bør resultatet af "beregninger" efter rum og tid af bevægelseshastigheden af objekter i forhold til hinanden altid være lig med nul(!), med hvad som helst relativ hastighed disse objekter bevægede sig faktisk ikke - "lysmodtagere". Der er en selvmodsigelse i praksis, da vi let bliver overbevist om, at objekter, der bevæger sig i en fælles lysstråle, indhenter og overhaler hinanden, det vil sige, at de bevæger sig med forskellige hastigheder. Det kan konstateres, at den anden mulighed i alle dens varianter slet ikke er bedre end den første og må også være absurd for enhver fysiker.
I A. Einstein skriver: "Hvis hver lysstråle i tomhed forplanter sig med en hastighed C i forhold til systemet K, så skal lysæteren være i ro overalt i forhold til K. Men Hvis (fremhævelse tilføjet) lovene for lysets udbredelse i K’-systemet (bevæger sig i forhold til K) er de samme som i K-systemet, så må vi med samme ret antage, at æteren er i ro i K’-systemet. Da antagelsen om, at æteren er i ro samtidigt i to systemer, er absurd, og da det ikke ville være mindre absurd at give fortrinsret til en af de to (eller fra uendeligt stort antal) fysisk ækvivalente systemer, så burde man opgive introduktionen af begrebet æter, som kun blev til et ubrugeligt vedhæng til teorien, så snart den mekanistiske fortolkning af lys blev forkastet.
Faktisk er genkendelsen af en hviletilstand for et eller andet objekt i forhold til hvert af to systemer, der er i en tilstand af relativ bevægelse, bestemt absurd. Men er det mindre absurd at antage, at hastigheden af et objekt (lys) er konstant i forhold til hver af de to "(eller fra et uendeligt antal) fysisk ækvivalente" systemer i samme tilstand af relativ bevægelse? Hvorfor er den ene absolut bedre end den anden?
En simpel logisk analyse af fænomenet, der accepteres som hovedpostulatet i SRT, fører til den konklusion, at en "mekanisme", der understøtter denne nye absolutte, ikke kan eksistere i naturen. Speciel geometri, skabt på én gang af G. Minkowski, "forbundet" hastighed, rum og tid sammen ved hjælp af matematiske formler, hvilket gav SRT kun ekstern elegance og selvforsyning, men tilbød ikke det vigtigste - en "mekanisme" der etablerer årsag-virkning-forhold mellem uafhængige bevægelser.
Således viser de uafhængige bevægelser af lys og observatører sig kun at være kausalt "forbundet" i SRT takket være den indførte menneskesind"postulere atu". Har vi ikke taget for meget på os, mine herrer, relativistiske fysikere? I forpligtelsen til at "opfylde" naturen "særlige relativitetsprincip" vi kasserede al den erfaring, menneskeheden havde akkumuleret og etableret ved frivillig beslutning et nyt absolut, "forbindende" uafhængige naturfænomener med årsag-virkning-forhold. Og hvad ved vi egentlig om naturens faktiske "opfyldelse" "særlige relativitetsprincip" på andre planeter, stjerner og galakser? Hvordan kan vi være sikre på, at dette princip gælder overalt? Og hvorfor er vi så sikre på, at det netop er det, der bliver gjort på Jorden?
Resultaterne af hvilke fysiske eksperimenter kunne have "inspireret" dette til A. Einstein? , som krævede fremrykning af lysets absolutte hastighed? Det er jo ikke opstået af sig selv. Lad os prøve at finde ud af dette fra A. Einstein selv.
Et afsnit fra den allerførste artikel, skrevet i 1905, er allerede blevet citeret ovenfor: "... Eksempler af denne art, såvel som mislykkede forsøg på at detektere jordens bevægelse i forhold til "det lysende medium," fører til antagelsen...". Det kan næppe nogen tvivle på her vi taler om om Michelsons og Michelson - Morleys eksperimenter, der havde til formål at detektere hastigheden af Jordens bevægelse gennem den lysende "æter", da der ikke var andre mislykkede forsøg på at detektere Jordens bevægelse i forhold til "det lysende medium" på det tidspunkt . Det samme synspunkt deles af en af de berømte specialister i fysikkens historie P. S. Kudryavtsev: “...I hele Einsteins artikel er der ikke en eneste reference til litteratur. Einstein hævdede senere, at han vidste ikke om Michelsons eksperiment, da jeg skrev mit arbejde. Men hvis han læste Lorentz' værk i 1895, hvor princippet om førsteordens relativitet blev bevist, som han nævner her, så Han kunne ikke lade være med at vide om Michelsons eksperiment » (fremhævelse tilføjet).
1907: "Siden fremkomsten af denne teori(elektrodynamik af bevægelige kroppe, udviklet af G. A. Lorenz. Forfatterens note) man ville forvente, at det ville være muligt eksperimentelt at påvise indflydelsen af Jordens bevægelse i forhold til æteren på optiske fænomener... Men det negative resultat af Michelsons og Morleys eksperimenter viste, at der i det mindste i dette tilfælde heller ikke er nogen andenordens effekt (proportional v2 /C2), selvom det ifølge Lorentz-teoriens grundlæggende principper skulle have manifesteret sig eksperimentelt... Derfor skabtes det indtryk, at Lorentz' teori må opgives, og erstattes med en teori, der er baseret på relativitetsteorien, fordi en sådan teori ville gøre det muligt umiddelbart at forudse det negative resultat af Michelson-Morley-eksperimentet... Hvordan vil naturlovene se ud, hvis alle fænomener studeres i et referencesystem, der nu er i en ny bevægelsestilstand? Som svar på dette spørgsmål vil vi gøre det logisk enkleste og foreslået erfaring med Michelson og Morleys antagelse: naturlovene afhænger ikke af referencesystemets bevægelsestilstand, i det mindste hvis det ikke accelereres"(fremhævelse tilføjet).
Lad os selv bemærke, at kun to år efter offentliggørelsen af den første artikel, udtalte A. Einstein først, at "særlige relativitetsprincip" på jorden « bedt om oplevelse af Michelson og Morley".
1910: "I ligningerne opnået ovenfor er det ikke svært at genkende Lorenz og Fitzgeralds hypoteser. Denne hypotese forekom os mærkelig, og det var nødvendigt at introducere den for at kunne forklare det negative resultat af Michelsons og Morleys forsøg. Her fremstår denne hypotese som en naturlig konsekvens af de principper, vi har vedtaget.”.
1915: "Succeserne med Lorentz' teori var så store, at fysikere uden tøven ville have opgivet relativitetsprincippet, hvis en vigtig eksperimentelt resultat, som vi nu skal tale om, nemlig resultatet af Michelsons eksperiment. Alligevel sagde de fleste af disse negative resultater ikke noget imod Lorentz' teori. G. A. Lorenz i højeste grad En genial teoretisk undersøgelse viste, at relativ bevægelse, til en første tilnærmelse, ikke påvirker strålernes vej i nogen optiske eksperimenter. Der var kun ét optisk eksperiment tilbage, hvor metoden var så følsom, at det negative resultat af eksperimentet forblev uforståeligt selv set ud fra den teoretiske analyse af G. A. Lorenz. Dette var det allerede nævnte Michelson-eksperiment...”
1922 "Det viser alle eksperimenter fremadgående bevægelse Jorden påvirker ikke elektromagnetiske og optiske fænomener i forhold til Jorden som referencelegeme. De vigtigste af disse eksperimenter er Michelson og Morleys, som jeg antager er kendte. Således kan gyldigheden af det særlige relativitetsprincip næppe tvivles.".
Du kan give andre eksempler, men det er nok nok. Så, " negativt resultat af Michelson-Morley eksperimentet" var grundlaget både for afvisningen af det lysende medium - "ether", og for A. Einsteins promovering af " det særlige relativitetsprincip" og "princippet om lysets hastigheds konstanthed". Sandsynligvis har A. Einstein selv intuitivt stadig tvivlet på ukrænkeligheden af dette grundlag, da han senere, som nævnt ovenfor, begyndte at benægte sammenhængen mellem udseendet "princippet om lysets hastigheds konstanthed" med " negativt resultat af Michelson-Morley eksperimentet".
Intuitionen svigtede ikke A. Einstein I dette tilfælde. Negativt resultat Michelson-Morley eksperiment "om den eksperimentelle påvisning af Jordens bevægelse i forhold til æteren" var ret forudsigelig netop ud fra et synspunkt om eksistensen af en lysende "æter" i rummet omkring os. I Michelson-Morley-eksperimentet lysbølger forplante sig i to indbyrdes vinkelrette retninger med samme hastighed C i forhold til "etheren", men under måleprocessen bevæger en af interferometerarmene sig skiftevis langs lysbølgerne, og den anden - vinkelret på dem. Interferometerarmens bevægelse langs lysbølgerne fører ikke kun til den eksperimentelt søgte ændring i tidsintervallet for passage af en lysstråle langs armen "derhen" og "tilbage", men også til ændringer i frekvensen af lysvibrationer på spejlene placeret i denne arm af interferometeret. Disse ændringer i oscillationsfrekvens er tydeligt illustreret blitz-model.
Eksperimentatorerne, der udførte eksperimentet, anså frekvensen af lysvibrationer på Michelson-interferometerets spejle for at være konstant, idet de mente, at de havde at gøre med en måling af transformation af "hastigheden af jordens bevægelse i forhold til "æteren" - forskellen i tidsintervaller." I virkeligheden udførte eksperimentet en måletransformation: "hastigheden af jordens bevægelse i forhold til "æteren" - faseforskellen" af lysoscillationer opsummeret på "skærmen" af interferometeret. Faseindtrængen af lysbølgen langs længden af interferometerarmen er produktet af tidsintervallet for passage af lysbølgen langs interferometerarmen vha. vibrationsfrekvens, målt på interferometerspejlet, der opfatter lysbølger. Hvis i dette produkt en af faktorerne, for eksempel tidsintervallet, stiger med en vis mængde, så falder den anden, oscillationsfrekvensen, med samme mængde. Selve produktet - faseskiftet - forbliver konstant og afhænger ikke af hastigheden af Jordens bevægelse i forhold til "æteren".
Med en forsinkelse på 100 år bør det således erkendes, at i modsætning til A. Einsteins udtalelser, kunne resultatet af Michelson-Morley-eksperimentet ikke bruges som et eksperimentelt grundlag for at fremsætte " særlige relativitetsprincip" og "princippet om konstant lyshastighed". Begge "princip" blev blot fremsat på grundlag af det næste mislykket forsøg forklaring på nulresultatet af Michelson-Morley-eksperimentet, som faktisk indikerer Michelson-interferometerets ufølsomhed over for hastigheden af dets bevægelse i forhold til lysbølger.
Men som moderne "officiel" fysik hævder, er konsekvenserne af disse "principper", er meget udbredt i teorien og bekræftes af talrige reelle praktiske resultater. Det er en mærkelig situation. Hvis den underliggende STO "princippet om lysets hastigheds konstanthed" grundlæggende ikke kan eksistere i naturen og kun blev fremsat på baggrund af en forkert fortolkning af resultatet af Michelson-Morley eksperimentet, hvordan kan konsekvenserne af SRT så opfyldes? Måske er disse konsekvenser af nogle andre årsager, der fejlagtigt tilskrives SRT? Lad os separat analysere virkeligheden af de fysiske fænomener forudsagt af STR og deres korrespondance med de fænomener, der observeres i praksis.
Først et citat fra A. Einsteins arbejde: "Lad os forestille os et ur, der er i stand til at vise referencesystemets tidk og er i hvile i forhold tilk. Det kan vises, at det samme ur bevæger sig ensartet og retlinet i forhold til referencesystemetk, set fra systemets synspunktk vil gå langsommere: hvis urets aflæsning øges med én, så systemuretk vil vise, at tiden er gået i dette system
Et bevægeligt ur kører således langsommere end det samme ur i hvile i forhold til systemetk. I dette tilfælde er det nødvendigt at forestille sig, at hastigheden af et ur i en bevægende tilstand bestemmes af konstant sammenligning viserne på dette ur med positionen af de hvilendes visere i forhold til systemetk ure, der måler systemets tidk og forbi hvilket det pågældende bevægelige ur passerer."
Hvordan opnå sådan en "opbremsning" af det bevægende ur " fra synspunkt" A. Einstein demonstrerede klart den hvilende referenceramme i , mentalt at udføre den metodisk ukorrekte synkronisering af lyssignaler af ure placeret i koordinatsystemer i en tilstand af relativ bevægelse. Med denne "synkronisering" foreslog de åbenlyst ulige tidsintervaller for bevægelse af lyssignaler fra et stationært koordinatsystem til et bevægeligt og tilbage igen A. Einstein foreslog at måle identiske og synkront kørende ure placeret i disse koordinatsystemer, men tilskrev resultaterne af målinger af disse ulige tidsintervaller til den ulige kørsel af urene, der erstatter årsag og virkning, hvilket førte til "fremkomsten" af relativistisk "opbremsning" af tiden. Dette er beskrevet mere detaljeret i forfatterens artikel "Om den metodologiske fejl i metoden til synkronisering af ure med lyssignaler, foreslået af A. Einstein," hvor der i stedet for Einsteins "synkronisering", en anden metode til at synkronisere de samme ure med de samme lyssignaler er foreslået, hvilket sikrer ensartethed (inden for grænserne for urets ujævnhed) tidsintervaller for bevægelse af lyssignaler målt af ure og udelukker enhver grund for eksistensen af relativistisk "nedsættelse" af tiden.
Det er passende her at citere en retfærdig udtalelse af L. Brillouin vedrørende Einsteins "synkronisering" af ure: "Denne regel er(Einsteins "teknik" til synkronisering. Forfatterens note) er vilkårlig og endda metafysisk. Det kan ikke bevises eller modbevises eksperimentelt...”. I modsætning til Einsteins "synkronisering" af ure, er den synkronisering, forfatteren foreslår i artiklen "On the methodological error in the method of synchronizing clocks with light signals foreslået af A. Einstein", fysisk realiserbar og kan bruges til eksperimentelt at bevise tidens absoluthed og tilbagevise "kendsgerningen" om eksistens i naturen relativistisk "opbremsning" af tiden. I denne henseende skal det siges helt bestemt: der er ingen realtidsudvidelse i observerede materielle genstande på grund af deres ensartede bevægelse "i tomrummet" i forhold til subjektobservatører, kan ikke forekomme. Der er ingen grund til dette, bortset fra den forkerte clock-synkroniseringsteknik nævnt ovenfor.
Så den forkerte metode til klokkesynkronisering førte til den forkerte konklusion om eksistensen af relativistisk "afmatning" af tiden. Til gengæld gav den ikke-eksisterende relativistiske "opbremsning" af tiden anledning til den ikke-eksisterende relativistiske "sammentrækning" af længde. Især bemærker A. Einstein om dette: "Dette resultat(tilstedeværelse af relativistisk "sammentrækning" af længden. Forfatterens note) viser sig at være ikke så mærkeligt, i betragtning af at denne udtalelse om størrelsen af en bevægelig krop har en meget kompleks betydning, fordi i overensstemmelse med det foregående kropsstørrelse kan kun bestemmes ved at måle tid». Fremhævelse tilføjet af forfatteren) .
Særlig interesse præsenterer A. Einsteins udsagn om den fysiske betydning af den relativistiske "opbremsning" af tid og "sammentrækning" af længde:
– « At opsummere , kan vi konkludere: enhver proces i et bestemt fysisk system bliver langsommere, hvis dette system sættes i fremadgående bevægelse. Denne afmatning sker dog kun ud fra et ikke-koordinatsystems synspunkt.";
– "Spørgsmålet om, hvorvidt Lorentz-sammentrækningen er reel eller ej, giver ikke mening. Sammentrækningen er ikke reel, fordi den ikke eksisterer for en iagttager, der bevæger sig med kroppen; det er dog reelt, da det i princippet kan bevises med fysiske midler for en iagttager, der ikke bevæger sig med kroppen.”
Det vil sige, at den relativistiske "opbremsning" af tid og "sammentrækning" af længde, ifølge A. Einstein, er fraværende for en iagttager, der bevæger sig med en krop, og samtidig forekommer for en iagttager, der ikke bevæger sig med den samme krop. Dette er den vigtigste og uundgåelige konsekvens af relativisme - solipsisme 1 ! Det er ikke selve iagttagelsesobjektet – den bevægelige materielle krop, hvis parametre vi observerer – det er virkeligheden, men "virkeligheden" er kun hver af subjekternes - observatørernes - "ideer" om denne krop. I overensstemmelse hermed er der ifølge A. Einstein lige så mange "virkeligheder", som der er observatører.
1. Solipsisme er en subjektiv idealistisk teori, ifølge hvilken kun mennesket og dets bevidsthed eksisterer, og objektiv verden eksisterer kun i individets sind.
Forgæves identificerede A. Einstein imidlertid Lorentz-sammentrækningen med den relativistiske "sammentrækning" af længden. Selvom Lorentz sammentrækning og relativistisk "sammentrækning" af længde er skrevet med den samme formel, har de absolut forskellig betydning. Lorentz-længdesammentrækning blev foreslået som en hypotese for at forklare nulresultatet af Michelson-Morley-eksperimentet. Denne hypotese var, på trods af dens "ekstraordinære" (med G. A. Lorenz' ord), baseret på ukendt, men ret sandsynligt fysiske årsager interaktion af en bevægende krop med en stationær "æter". Det blev antaget, at Lorentz-sammentrækningen er en reel reduktion i længden af eventuelle materielle legemer, der bevæger sig gennem "æteren", og ikke "resultat" observationer, afhængigt af hastigheden af relativ bevægelse af disse kroppe og observatører. Grundlaget for den relativistiske "sammentrækning" af længden var den ikke-eksisterende relativistiske "opbremsning" af tiden. Vi kan kun tilføje følgende: Hverken Lorentzisk sammentrækning eller relativistisk "sammentrækning" af længden observeres i praksis. Begge "forkortelser" har intet at gøre med at forklare nulresultatet af Michelson-Morley-eksperimentet.
Louis de Broglie talte mest præcist om "virkeligheden" af eksistensen af relativistiske "effekter": « Tilsyneladende (her og nedenfor er det understreget af forfatteren) reduktion i størrelse er ledsaget tilsyneladende sænke uret. Observatører placeret f.eks. i koordinatsystem A og studerer urets fremskridt bevæger sig med system B vil de opleve, at de halter efter deres egne ure i hvile i system A. Med andre ord kan vi sige, at bevægelige ure er langsommere end stationære. Som Einstein viste, er dette også en af konsekvenserne af Lorentz-transformationen. Så, tilsyneladende reduktionen i længder og opbremsningen af uret følger klart af de nye definitioner af rum og tid, som Lorentz-transformationen er forbundet med. Og omvendt, ved at postulere en reduktion i størrelse og en opbremsning i urets hastighed, kan man opnå formler for Lorentz-transformationen".
I vores liv møder vi tilsyneladende fænomener hver dag. Når vi bevæger os langs gaden, ser vi, at bygningerne i perspektiv ikke repræsenterer rektangulære parallelepipeder, som de faktisk er. De tættere dele af bygningen virker højere og mere voluminøse for os. Men vi ved fra barnsben, at det er perspektivets love og betragter derfor ikke dette fænomen for at være virkelighed. Erfaring har ført os til denne forståelse. Virkeligheden for os er streng ensartethed i højden modsatte sider rektangulære parallelepipeder – bygge vægge, understøttet af resultater præcise mål udføres under opførelse af bygninger. Lad os forestille os, at der ville være en "videnskabsmand", der ville fortælle os, at højden af væggene i de bygninger, vi bor i, afhænger af deres afstand fra enhver observatør - en fodgænger, der går ned ad gaden. Jeg tror, at vi ikke ville bifalde denne "videnskabsmand" for sådan en "opdagelse", selv hvis han forsøgte at forsikre os om, at hans udtalelse kunne være " fundamentalt bevist med fysiske midler" Hvorfor har vi så i 100 år betragtet virkeligheden ikke for observationsobjekterne selv - materielle kroppe, der eksisterer uafhængigt og uafhængigt af os, men for at erstatte dem med individuelle "ideer" fra observatører om disse materielle kroppe, angiveligt afhængigt af hastigheden af relativ bevægelse? Også selvom det virkelig viser sig, at den målte værdi af nogen af parametrene materiel krop afhænger af bevægelseshastigheden for visse observatører i forhold til denne krop, hvorfor indfører hver af disse observatører så ikke en korrektion i måleresultatet, beregnet ud fra ligningen af forholdet mellem den målte parameter og den relative bevægelseshastighed, og opnår derved samme værdi for alle observatører reel værdi parameter for det observerede materialelegeme? Det er præcis, hvad metrologer plejer at gøre, idet de indfører de nødvendige korrektioner i måleresultaterne for at kompensere for påvirkningen af tilsyneladende fænomener, der opstod af den ene eller anden grund under måleprocessen. Denne enkle metode giver dem mulighed for at korrigere de opnåede måleresultater og med maksimal nøjagtighed bringe dem i overensstemmelse med en enkelt fysisk virkelighed- materiel krop.
Hvad vidner så massen af velkendte eksperimenter, hvor en ikke-eksisterende relativistisk "opbremsning" af tiden "registrerer" om? Der kan kun være ét svar. Faktisk registrerer eksperimentatorer ikke en tilsyneladende opbremsning i tid, men en reel opbremsning i hastigheden af fysiske processer, der forekommer i materielle genstande, der bevæger sig i forhold til os ved høje hastigheder, sammenlignelige med lysets hastighed eller med høje accelerationer. Objektiv grund en reel stigning i varigheden af nogle observerbare fysiske processer, som f.eks. en stigning i "levetiden" for hurtigt bevægende ustabile partikler, skal være forbundet med ændringer indre struktur disse partikler opstår som følge af ændringer i intensiteten af deres interaktion med "æteren", når de bevæger sig i forhold til den med subluminal hastighed eller høj acceleration. Konklusionen tyder på, at vi i dag er vildledt sammentræf matematiske formler opnået i SRT, med formler, der skal beskrive objektivt forekommende processer, og for at forklare afmatningen i hastigheden af fysiske processer, kræves en anden teori.
Lad os opsummere. "Floundering" på strømfaldene i det 19. - 20. århundrede "slugte" fysikken en smuk lokkemad i form af " relativitetsprincippet" og var solidt fanget på "stålkrogen" af den absolutte lyshastighed. Det er stadig almindeligt accepteret, at SRT prompte "bragte" fysikken ud af en dyb krise. Måske "bragte det det ud", men hvor "bragte det det" som et resultat? I solipsismens "sump", "overgroet" til toppen med tilsyneladende fænomener, hvorfra der ikke er nogen vej ud i sigte.