Kasi ya mwanga ni mara kwa mara ya ulimwengu wote. Je, kasi ya mwanga ni thabiti? Sentimita

  • Tafsiri

Bila kujali rangi, urefu wa mawimbi, au nishati, kasi ambayo mwanga husafiri katika utupu hubaki bila kubadilika. Haitegemei eneo au maelekezo katika nafasi na wakati

Hakuna kitu katika Ulimwengu kinachoweza kusonga haraka kuliko mwanga katika utupu. mita 299,792,458 kwa sekunde. Ikiwa ni chembe kubwa, inaweza tu kukaribia kasi hii, lakini isiifikie; ikiwa ni chembe isiyo na wingi, inapaswa kusonga kwa kasi hii kila wakati ikiwa itatokea katika nafasi tupu. Lakini tunajuaje hii na ni nini sababu ya hii? Wiki hii msomaji wetu anatuuliza maswali matatu kuhusiana na kasi ya mwanga:

Kwa nini kasi ya mwanga ni kikomo? Kwa nini yuko vile alivyo? Kwa nini sio haraka na sio polepole?

Hadi karne ya 19, hatukuwa na uthibitisho wa data hii.



Kielelezo cha mwanga kupita kwenye mche na kutenganishwa katika rangi tofauti.

Ikiwa mwanga unapita kupitia maji, prism au kati nyingine yoyote, imegawanywa katika rangi tofauti. Rangi nyekundu inarudiwa kwa pembe tofauti kuliko bluu, ndiyo sababu kitu kama upinde wa mvua huonekana. Hii inaweza kuzingatiwa nje wigo unaoonekana; mwanga wa infrared na ultraviolet hufanya vivyo hivyo. Hii itawezekana tu ikiwa kasi ya mwanga katika kati ni tofauti kwa mwanga urefu tofauti mawimbi/nishati. Lakini katika utupu, nje ya kati yoyote, mwanga wote husogea kwa kasi ile ile ya kikomo.


Mgawanyiko wa mwanga katika rangi hutokea kutokana na kasi tofauti Mwendo wa mwanga unaotegemea urefu wa wimbi kupitia kati

Hili liligunduliwa tu katikati ya karne ya 19, wakati mwanafizikia James Clerk Maxwell alipoonyesha nuru ni nini hasa: wimbi la sumakuumeme. Maxwell alikuwa wa kwanza kuweka matukio huru ya umemetuamo (chaji tuli), mienendo ya elektroni (chaji zinazosonga na mikondo), magnetostatics (uga wa sumaku wa mara kwa mara) na magnetodynamics (mikondo inayosababishwa na nyuga za sumaku zinazopishana) kwenye jukwaa moja, lililounganishwa. Milinganyo inayoiongoza - milinganyo ya Maxwell - hufanya iwezekane kuhesabu jibu la swali linaloonekana kuwa rahisi: ni aina gani za uwanja wa umeme na sumaku unaweza kuwa katika nafasi tupu nje ya umeme au vyanzo vya magnetic? Bila malipo na bila mikondo, mtu anaweza kuamua kuwa hakuna - lakini hesabu za Maxwell zinathibitisha kinyume chake.


Tablet yenye milinganyo ya Maxwell nyuma ya mnara wake

Hakuna ni moja ya suluhu zinazowezekana; lakini kitu kingine pia kinawezekana - sehemu za umeme na sumaku zinazozunguka pande zote katika awamu moja. Wana amplitudes fulani. Nishati yao imedhamiriwa na mzunguko wa oscillations ya shamba. Wanasonga kwa kasi fulani, iliyoamuliwa na viunga viwili: ε 0 na µ 0. Hizi mara kwa mara huamua ukubwa wa umeme na mwingiliano wa sumaku katika Ulimwengu wetu. Equation inayotokana inaelezea wimbi. Na, kama wimbi lolote, ina kasi, 1/√ε 0 µ 0, ambayo inageuka kuwa sawa na c, kasi ya mwanga katika utupu.


Sehemu za umeme na sumaku zinazozunguka pande zote zinazozunguka katika awamu moja na kuenea kwa kasi ya mwanga huamua. mionzi ya sumakuumeme

Kwa mtazamo wa kinadharia, mwanga ni mionzi ya sumakuumeme isiyo na wingi. Kwa mujibu wa sheria za sumaku-umeme, ni lazima kusonga kwa kasi ya 1/√ε 0 µ 0, sawa na c - bila kujali mali yake nyingine (nishati, kasi, wavelength). ε 0 inaweza kupimwa kwa kutengeneza na kupima capacitor; µ 0 imedhamiriwa kwa usahihi kutoka kwa ampere, kitengo cha sasa cha umeme, ambacho kinatupa c. Sawa sawa ya kimsingi, iliyotolewa kwanza na Maxwell mnamo 1865, imeonekana katika sehemu zingine nyingi tangu wakati huo:

Hii ni kasi ya chembe au wimbi lolote lisilo na wingi, pamoja na zile za mvuto.
Hiki ndicho kigezo cha msingi kinachohusiana na harakati zako angani na harakati zako kwa wakati katika nadharia ya uhusiano.
Na hii ndio nguvu ya kimsingi inayohusiana na misa ya kupumzika, E = mc 2


Uchunguzi wa Roemer ulitupatia vipimo vya kwanza vya kasi ya mwanga, vilivyopatikana kwa kutumia jiometri na kupima muda unaochukua mwanga kusafiri umbali, sawa na kipenyo Mizunguko ya dunia.

Vipimo vya kwanza vya kiasi hiki vilifanywa wakati wa uchunguzi wa astronomia. Miezi ya Jupiter inapoingia na kutoka katika nafasi za kupatwa kwa jua, inaonekana inayoonekana au isiyoonekana kutoka Duniani katika mlolongo maalum kulingana na kasi ya mwanga. Hii ilisababisha ya kwanza kipimo cha kiasi s katika karne ya 17, ambayo iliamua kuwa 2.2 × 10 8 m / s. Mkengeuko mwanga wa nyota- kwa sababu ya harakati ya nyota na Dunia ambayo darubini imewekwa - inaweza pia kukadiriwa kwa nambari. Mnamo 1729, njia hii ya kupima c ilionyesha thamani ambayo ilitofautiana na ya kisasa kwa 1.4% tu. Kufikia miaka ya 1970, c iliamuliwa kuwa 299,792,458 m/s, na makosa ya 0.0000002% tu, ambayo mengi yalitokana na kutowezekana. ufafanuzi sahihi mita au sekunde. Kufikia 1983, ya pili na mita zilifafanuliwa upya kama s na mali za ulimwengu wote mionzi ya atomi. Sasa kasi ya mwanga ni hasa 299,792,458 m / s.


Mpito wa atomiki kutoka kwa obiti ya 6S, δf 1, huamua mita, pili na kasi ya mwanga.

Kwa hivyo kwa nini kasi ya mwanga sio haraka au polepole? Ufafanuzi ni rahisi kama inavyoonyeshwa kwenye Mtini. Juu ni atomi. Mabadiliko ya atomiki hutokea jinsi yanavyofanya kwa sababu ya msingi mali ya quantum vitalu vya ujenzi wa asili. Mwingiliano wa kiini cha atomiki na uwanja wa umeme na sumaku iliyoundwa na elektroni na sehemu zingine za atomi husababisha viwango tofauti vya nishati kuwa karibu sana na kila mmoja, lakini bado ni tofauti kidogo: hii inaitwa mgawanyiko wa hyperfine. Hasa, mzunguko wa mpito muundo wa ultrafine Cesium-133 hutoa mwanga wa mzunguko maalum sana. Muda unaochukua kwa mizunguko 9,192,631,770 kupita huamua pili; umbali ambao mwanga husafiri wakati huu ni mita 299,792,458; Kasi ambayo mwanga huu husafiri huamua c.


Fotoni ya zambarau hubeba nishati mara milioni zaidi ya fotoni ya manjano. Darubini ya Anga ya Fermi Gamma-ray haionyeshi kuchelewa kwa fotoni zozote zinazokuja kwetu kutoka kwa mlipuko wa mionzi ya gamma, ambayo inathibitisha uthabiti wa kasi ya mwanga kwa nishati zote.

Ili kubadilisha ufafanuzi huu, kitu tofauti kimsingi na asili yake ya sasa lazima kitokee kwa mpito huu wa atomiki au kwa nuru inayotoka humo. Mfano huu pia unatufundisha somo muhimu: ikiwa fizikia ya atomiki Na mabadiliko ya atomiki ingekuwa kazi tofauti katika siku za nyuma au juu ya umbali mrefu, hii itakuwa ushahidi kwamba kasi ya mwanga imebadilika baada ya muda. Hadi sasa, vipimo vyetu vyote vinaweka vikwazo vya ziada juu ya uthabiti wa kasi ya mwanga, na vikwazo hivi ni kali sana: mabadiliko hayazidi 7% ya thamani ya sasa katika kipindi cha miaka bilioni 13.7 iliyopita. Ikiwa, kwa mujibu wa yoyote ya metrics hizi, kasi ya mwanga iligeuka kuwa si mara kwa mara, au ingekuwa tofauti aina tofauti nyepesi, hii ingesababisha kubwa zaidi mapinduzi ya kisayansi tangu wakati wa Einstein. Badala yake, ushahidi wote unaonyesha Ulimwengu ambao sheria zote za fizikia hubaki sawa wakati wote, kila mahali, katika pande zote, wakati wote, ikiwa ni pamoja na fizikia ya mwanga yenyewe. Kwa maana, hii pia ni habari ya mapinduzi.

epigraph
Mwalimu anauliza: Watoto, ni kitu gani cha haraka zaidi ulimwenguni?
Tanechka inasema: Neno la haraka zaidi. Nilisema tu, hautarudi.
Vanechka anasema: Hapana, mwanga ni wa haraka zaidi.
Mara tu nilipobonyeza swichi, chumba kikawa nyepesi.
Na vitu vya Vovochka: Jambo la haraka zaidi duniani ni kuhara.
Wakati fulani nilikuwa na papara kiasi kwamba sikusema neno
Sikuwa na wakati wa kusema chochote au kuwasha taa.

Umewahi kujiuliza kwa nini kasi ya mwanga ni ya juu, yenye kikomo na isiyobadilika katika Ulimwengu wetu? Hii ni sana maslahi Uliza, na mara moja, kama mharibifu, nitaitoa siri ya kutisha jibu lake ni kwamba hakuna anayejua kwanini haswa. Kasi ya mwanga inachukuliwa, i.e. kukubalika kiakili kwa mara kwa mara, na juu ya mada hii, na vile vile juu ya wazo kwamba muafaka wote wa kumbukumbu ni sawa, Albert Einstein aliunda nadharia yake maalum ya uhusiano, ambayo imekuwa ikiwakasirisha wanasayansi kwa miaka mia moja, ikiruhusu Einstein kushikilia ulimi wake. nje ya dunia bila kuadhibiwa na grin katika kaburi lake juu ya vipimo nguruwe kwamba yeye kupanda juu ya binadamu wote.

Lakini kwa nini, kwa kweli, ni mara kwa mara, hivyo upeo na wa mwisho, hakuna jibu, hii ni axiom tu, i.e. kauli iliyochukuliwa kwa imani, inayoungwa mkono na uchunguzi na akili ya kawaida, lakini kwa njia yoyote haipatikani kimantiki au kihisabati kutoka popote. Na kuna uwezekano mkubwa kwamba sio kweli, lakini hakuna mtu ambaye bado ameweza kuikataa kwa uzoefu wowote.

Nina mawazo yangu juu ya jambo hili, zaidi juu yao baadaye, lakini kwa sasa, wacha tuiweke rahisi, kwenye vidole vyako™ Nitajaribu kujibu angalau sehemu moja - kasi ya mwanga inamaanisha nini "mara kwa mara".

Hapana sitakusafirisha majaribio ya mawazo, nini kitatokea ikiwa utawasha taa, nk, kwenye roketi inayoruka kwa kasi ya mwanga, iko nje ya mada sasa.

Ukiangalia katika kitabu cha marejeleo au Wikipedia, kasi ya mwanga katika ombwe inafafanuliwa kama msingi wa kudumu ambao hasa sawa na 299,792,458 m/s. Kweli, ambayo ni kusema, itakuwa kama kilomita 300,000 / s, lakini ikiwa sawa kabisa- mita 299,792,458 kwa sekunde.

Inaonekana, usahihi kama huo unatoka wapi? Ulinganifu wowote wa hisabati au kimwili, chochote unachochukua, hata Pi, hata msingi logarithm asili e, hata mvuto wa mara kwa mara G, au Planck ni mara kwa mara h, daima huwa na baadhi nambari baada ya nukta ya desimali. Katika Pi, takriban trilioni 5 ya maeneo haya ya desimali yanajulikana kwa sasa (ingawa yoyote maana ya kimwili, ina tarakimu 39 tu za kwanza), nguvu ya uvutano isiyobadilika leo inafafanuliwa kama G ~ 6.67384(80)x10 -11, na isiyobadilika ya Planck. h~ 6.62606957(29)x10 -34 .

Kasi ya mwanga katika utupu ni Nyororo 299,792,458 m / s, sio sentimita zaidi, sio nanosecond chini. Je, ungependa kujua usahihi huu unatoka wapi?

Yote ilianza kama kawaida na Wagiriki wa kale. Sayansi, kama hivyo, ni ufahamu wa kisasa neno hili halikuwepo kwao. Wanafalsafa Ugiriki ya kale Ndio maana waliitwa wanafalsafa, kwa sababu kwanza waligundua ujinga fulani katika vichwa vyao, na kisha, kwa msaada wa hitimisho la kimantiki (na wakati mwingine halisi. majaribio ya kimwili) alijaribu kuthibitisha au kukanusha. Hata hivyo, matumizi ya vipimo vya kimwili vilivyopo na matukio yalizingatiwa nao kuwa ushahidi wa "daraja la pili", ambao hauwezi kulinganishwa na ushahidi wa darasa la kwanza. hitimisho la kimantiki hitimisho zilizopatikana moja kwa moja kutoka kwa kichwa.

Mtu wa kwanza kufikiri juu ya kuwepo kwa kasi ya mwanga mwenyewe anachukuliwa kuwa mwanafalsafa Empidocles, ambaye alisema kuwa mwanga ni harakati, na harakati lazima iwe na kasi. Alipingwa na Aristotle, ambaye alisema kuwa mwanga ni uwepo wa kitu katika asili, na hiyo ndiyo yote. Na hakuna kitu kinachosonga popote. Lakini hiyo ni kitu kingine! Euclid na Ptolemy kwa ujumla waliamini kwamba mwanga hutolewa kutoka kwa macho yetu, na kisha huanguka juu ya vitu, na kwa hiyo tunawaona. Kwa kifupi, Wagiriki wa kale walikuwa wajinga walivyoweza hadi waliposhindwa na Warumi wale wale wa kale.

Katika Zama za Kati, wanasayansi wengi waliendelea kuamini kwamba kasi ya uenezi wa mwanga haikuwa na mwisho, kati yao walikuwa, sema, Descartes, Kepler na Fermat.

Lakini wengine, kama Galileo, waliamini kwamba nuru ilikuwa na kasi na kwa hiyo inaweza kupimwa. Jaribio la Galileo, ambaye aliwasha taa na kutoa mwanga kwa msaidizi aliyeko kilomita kadhaa kutoka Galileo, inajulikana sana. Baada ya kuona mwanga, msaidizi aliwasha taa yake, na Galileo alijaribu kupima kuchelewa kati ya dakika hizi. Kwa kawaida, hakufanikiwa, na mwishowe alilazimika kuandika katika maandishi yake kwamba ikiwa mwanga una kasi, basi ni ya juu sana na haiwezi kupimwa kwa jitihada za kibinadamu, na kwa hiyo inaweza kuchukuliwa kuwa haina mwisho.

Kipimo cha kwanza cha kumbukumbu cha kasi ya mwanga kinahusishwa na mwanaanga wa Kideni Olaf Roemer mnamo 1676. Kufikia mwaka huu, wanaastronomia wamejihami darubini Galileo huyohuyo, waliona satelaiti za Jupita kwa nguvu zao zote na hata kukokotoa vipindi vya mzunguko wao. Wanasayansi wameamua kuwa mwezi ulio karibu zaidi na Jupita, Io, una muda wa mzunguko wa takriban masaa 42. Walakini, Roemer aligundua kuwa wakati mwingine Io inaonekana kutoka nyuma ya Jupiter dakika 11 mapema kuliko ilivyotarajiwa, na wakati mwingine dakika 11 baadaye. Kama ilivyotokea, Io inaonekana mapema katika vipindi hivyo wakati Dunia, ikizunguka Jua, inakaribia Jupiter kwa umbali mdogo, na iko nyuma kwa dakika 11 wakati Dunia iko katika sehemu tofauti ya obiti, na kwa hivyo iko mbali zaidi. Jupiter.

Kugawanya kipenyo kwa ujinga mzunguko wa dunia(na tayari alikuwa maarufu zaidi au chini katika siku hizo) kwa dakika 22, Roemer alipokea kasi ya mwanga 220,000 km / s, karibu theluthi fupi ya thamani ya kweli.

Mnamo 1729, mwanaastronomia wa Kiingereza James Bradley, akiangalia paralaksi(kwa kupotoka kidogo mahali) nyota Etamin (Gamma Draconis) aligundua athari kupotoka kwa mwanga, i.e. mabadiliko katika nafasi ya nyota karibu nasi angani kutokana na mwendo wa Dunia kulizunguka Jua.

Kutokana na athari za upungufu wa mwanga uliogunduliwa na Bradley, inaweza pia kuhitimishwa kuwa mwanga una kasi ya mwisho kuenea, ambayo Bradley aliikamata, akiihesabu kuwa takriban 301,000 km/s, ambayo tayari iko ndani ya 1% ya thamani inayojulikana leo.

Hii ilifuatiwa na vipimo vyote vya kufafanua na wanasayansi wengine, lakini kwa kuwa iliaminika kuwa mwanga ni wimbi, na wimbi haliwezi kueneza peke yake, kitu kinahitaji "kusisimka", wazo la kuwepo kwa " etha nyepesi” ilitokea, ugunduzi ambao haukufaulu sana Mwanafizikia wa Marekani Albert Michelson. Hakugundua ether yoyote ya luminiferous, lakini mwaka wa 1879 alifafanua kasi ya mwanga hadi 299,910 ± 50 km / s.

Karibu wakati huo huo, Maxwell alichapisha nadharia yake ya sumaku-umeme, ambayo inamaanisha kwamba kasi ya mwanga iliwezekana sio tu kupima moja kwa moja, lakini pia kupata kutoka kwa maadili ya upenyezaji wa umeme na sumaku, ambayo ilifanywa kwa kufafanua thamani ya kasi ya mwanga hadi 299,788 km/s mwaka 1907.

Hatimaye, Einstein alitangaza kwamba kasi ya mwanga katika utupu ni mara kwa mara na haitegemei chochote hata kidogo. Kinyume chake, kila kitu kingine - kuongeza kasi na kupata mifumo sahihi ya kumbukumbu, athari za upanuzi wa wakati na mabadiliko ya umbali wakati wa kusonga kwa kasi ya juu na athari zingine nyingi za uhusiano hutegemea kasi ya mwanga (kwa sababu imejumuishwa katika fomula zote kama inavyoonyeshwa kwenye jedwali). mara kwa mara). Kwa kifupi, kila kitu duniani ni jamaa, na kasi ya mwanga ni kiasi ambacho vitu vingine vyote katika ulimwengu wetu vinahusiana. Hapa, labda, tunapaswa kutoa mitende kwa Lorentz, lakini tusiwe na mercantile, Einstein ni Einstein.

Uamuzi kamili wa thamani ya hii mara kwa mara uliendelea katika karne ya 20, na kila muongo wanasayansi walipata zaidi na zaidi. nambari baada ya nukta ya desimali kwa kasi ya mwanga, hadi mashaka yasiyoeleweka yakaanza kutokea vichwani mwao.

Kuamua zaidi na kwa usahihi zaidi ni mita ngapi mwanga husafiri katika utupu kwa sekunde, wanasayansi walianza kujiuliza tunapima nini kwa mita? Baada ya yote, mwishowe, mita ni urefu wa fimbo ya platinamu-iridiamu ambayo mtu aliisahau katika jumba la kumbukumbu karibu na Paris!

Na mwanzoni wazo la kuanzisha mita ya kawaida lilionekana kuwa nzuri. Ili kutoteseka na yadi, miguu na fathom zingine za oblique, Wafaransa mnamo 1791 waliamua kuchukua kama kipimo cha kawaida cha urefu wa milioni kumi ya umbali kutoka Ncha ya Kaskazini hadi ikweta kando ya meridian inayopitia Paris. Walipima umbali huu kwa usahihi uliokuwapo wakati huo, wakatupa kijiti kutoka kwa platinamu-iridiamu (kwa usahihi zaidi, kwanza shaba, kisha platinamu, na kisha platinamu-iridiamu) aloi na kuiweka katika Chumba hiki cha Vipimo cha Parisiani sampuli. Kadiri inavyoendelea, ndivyo inavyozidi kuwa hivyo uso wa dunia inabadilika, mabara yanaharibika, meridiani zinabadilika, na kwa sehemu moja ya milioni kumi wamefunga, na wakaanza kuhesabu urefu wa fimbo iliyo kwenye jeneza la kioo la "mausoleum" ya Paris kama mita. .

Ibada kama hiyo ya sanamu haiendani na mwanasayansi wa kweli, hii sio Red Square (!), na mnamo 1960 iliamuliwa kurahisisha wazo la mita kwa ufafanuzi wazi kabisa - mita ni sawa kabisa na urefu wa 1,650,763.73 uliotolewa na mpito. elektroni kati viwango vya nishati 2p10 na 5d5 ya isotopu isiyo na msisimko ya kipengele Krypton-86 katika utupu. Naam, ni wazi zaidi kiasi gani?

Hii iliendelea kwa miaka 23, wakati kasi ya mwanga katika utupu ilipimwa kwa usahihi unaoongezeka, hadi mwaka wa 1983, hatimaye, hata retrogrades zaidi ya ukaidi waligundua kuwa kasi ya mwanga ni sahihi zaidi na bora mara kwa mara, na sio aina fulani. ya isotopu ya krypton. Na iliamuliwa kugeuza kila kitu chini (kwa usahihi, ikiwa unafikiria juu yake, iliamuliwa kugeuza kila kitu nyuma), sasa kasi ya mwanga. Na ni mduara wa kweli, na mita ni umbali ambao mwanga husafiri katika ombwe katika sekunde (1/299,792,458).

Thamani halisi ya kasi ya mwanga inaendelea kufafanuliwa leo, lakini kinachovutia ni kwamba kwa kila jaribio jipya, wanasayansi hawafafanui kasi ya mwanga, lakini urefu wa kweli wa mita. Na kwa usahihi zaidi kasi ya mwanga hupatikana katika miongo ijayo, sahihi zaidi mita ambayo tutapata hatimaye.

Na si kinyume chake.

Vema, sasa turudi kwa kondoo wetu. Kwa nini kasi ya mwanga katika ombwe la Ulimwengu wetu ni ya juu zaidi, yenye kikomo na isiyobadilika? Hivi ndivyo ninavyoelewa.

Kila mtu anajua kwamba kasi ya sauti katika chuma, na karibu na mwili wowote imara, ni kubwa zaidi kuliko kasi ya sauti katika hewa. Hii ni rahisi sana kuangalia; weka tu sikio lako kwenye reli, na utaweza kusikia sauti za treni inayokaribia mapema zaidi kuliko hewa. Kwanini hivyo? Ni dhahiri kwamba sauti kimsingi ni sawa, na kasi ya uenezi wake inategemea kati, juu ya usanidi wa molekuli ambayo kati hii inajumuisha, kwa wiani wake, kwa vigezo vyake. kimiani kioo- kwa kifupi kutoka hali ya sasa njia ambayo sauti hupitishwa.

Na ingawa wazo la ether luminiferous limeachwa kwa muda mrefu, utupu ambao uenezi hutokea. mawimbi ya sumakuumeme, hii sio kitu kabisa kabisa, haijalishi inaweza kuonekana tupu kwetu.

Ninaelewa kuwa mlinganisho ni wa mbali, lakini hiyo ni kweli kwenye vidole vyako™ sawa! Hasa kama mlinganisho unaopatikana, na kwa njia yoyote kama mpito wa moja kwa moja kutoka kwa seti moja sheria za kimwili kwa wengine, ninawauliza tu kufikiria kwamba kasi ya uenezaji wa sumaku-umeme (na kwa ujumla yoyote, ikiwa ni pamoja na gluon na mvuto) oscillations imejengwa katika metriki nne-dimensional ya nafasi ya muda, ambayo tunaita vacuum nje ya wema wa yetu. mioyo, kama vile kasi ya sauti katika chuma “inavyoshonwa kwenye” reli . Kuanzia hapa tunacheza.

UPD: Kwa njia, ninawaalika "wasomaji walio na nyota" kufikiria kama kasi ya mwanga inabaki thabiti katika "utupu mgumu." Kwa mfano, inaaminika kuwa kwa nguvu za mpangilio wa joto 10-30 K, utupu huacha kuchemsha. chembe virtual, lakini huanza "kuchemsha", i.e. kitambaa cha nafasi huanguka vipande vipande, Kiasi cha Planck hutiwa ukungu na kupoteza maana yao ya kimwili, nk. Je, kasi ya mwanga katika utupu kama huo bado inaweza kuwa sawa na c, au je, hii itaashiria mwanzo wa nadharia mpya ya "utupu wa relativitiki" yenye masahihisho kama vile vihesabu vya Lorentz kwa kasi kubwa zaidi? Sijui, sijui, muda utasema...

Baada ya kupokea shukrani nyingi kutoka kwa idadi ya watu wenye njaa ya sayansi ya nchi hii, tuliamua kuendelea na mpango wa elimu kwa wale ambao katika utoto walikuwa na ndoto ya kuwa mwanasayansi, lakini kwa namna fulani haikufanya kazi. Licha ya wataalamu na wagombeaji wote, kukiuka kila mbinu na sheria ya maandishi mazuri ya kisayansi, tunaandika. lugha inayoweza kufikiwa kuhusu uvumbuzi wa sayansi ya kisasa (na sio ya kisasa) na kuongeza picha za nasibu kutoka kwa mtandao.
Leo tutazungumzia juu ya kasi ya mwanga, kwa nini ni mara kwa mara, kwa nini kila mtu "anaendesha" kwa kasi hii na anashangazwa nayo, na ni nini kuzimu kinachoendelea.

Kwa kweli, majaribio ya kupima kasi ya mwanga yalianza muda mrefu sana. Aina zote za Keplers na wengine waliamini kwamba kasi ya mwanga haina mwisho, na Galileo, kwa mfano, aliamini kwamba inawezekana kuamua kasi, lakini ilikuwa vigumu, kwa kuwa ilikuwa kubwa sana.
Galileo na wengine kama yeye walionekana kuwa sahihi. Katika karne ya 17, Roemer fulani alihesabu kwa usahihi kasi ya mwanga wakati wa kutazama kupatwa kwa miezi ya Jupiter. Naam, katika siku zijazo maendeleo ya kisayansi na kiufundi Hatimaye niliweka kila kitu mahali, na ikawa kwamba kasi ya mwanga ni takriban kilomita 300,000 kwa pili.



Lakini ni nini maalum kuhusu maana hii? Kwa nini kasi hii ni muhimu sana? Kasi yangu lisapeda inaweza pia kuhesabiwa, lakini hakuna mtu anayefikiri juu yake kuhusu umilele na muundo wa ulimwengu.

Kuvutia ni kwamba kasi ya mwanga daima ni kilomita 300,000 kwa sekunde.
Kulingana uzoefu mwenyewe kusafiri kwenda lysapeds, fikiria hali: wewe na rafiki unaendesha baiskeli: rafiki yako ni kasi kidogo, na wewe ni polepole kidogo. Hebu tuseme kwa kasi ya 20 na 15 km / h, kwa mtiririko huo. Na ikiwa wewe, ukisonga kwa kasi yako mwenyewe, uamua kupima (kwa namna fulani) kasi ya rafiki, basi utahesabu kwamba rafiki yako anahamia jamaa na wewe kwa kasi ya kilomita 5 / saa.

Naam ni sheria rahisi kuongeza kasi. Hapa, tunatarajia, kila kitu ni wazi. Ikiwa unaongeza kasi yako hadi 20 km / h na kumpita rafiki yako, basi jamaa na wewe rafiki yako atakuwa na kasi ya sifuri.

Hii ni ya kimantiki na inafuata kutoka uzoefu wa maisha. Kasi mashua ya gari ambayo, ikisonga na mtiririko, pia inajumuisha kasi ya mashua mwenyewe na kasi ya mto.



Sasa hebu jaribu kufanya hila sawa na mwanga. Rafiki yako aliangamizwa ghafla na akageuka kuwa mwanga wa mwanga. Uliamua kumfukuza na kufanya kazi kwa bidii. Umeongeza kasi hadi kasi karibu kabisa na kasi ya mwanga. Na kwa ajili ya kujifurahisha, nje ya kisayansi, kwa kusema, udadisi, tuliamua kupima kasi yako. rafiki wa zamani. Bila shaka una uhakika kwamba utapata suluhu sawa na kasi mwanga toa kasi yako mwenyewe.

Na hapa mshangao unakungoja. Kwa hesabu na majaribio utagundua kuwa kasi ya jamaa ya rafiki yako wa boriti bado ni 300,000 m/sec. Haijalishi ni kasi gani unayohamia kibinafsi, bila kujali mwelekeo: sambamba na harakati ya mwanga, kuelekea mwanga, perpendicular, nk. - kasi ya mwanga daima itakuwa 300,000 m / sec.

Ukosefu huu uligunduliwa kwa mara ya kwanza mwanzoni mwa karne ya 20 na jozi ya wanasayansi, Michelson na Morley.



Majaribio mengi yalithibitishwa baadaye: haijalishi unapima vipi kasi ya mwanga, chini ya hali yoyote ya mwendo wa jamaa ni sawa na thamani yake ya mara kwa mara. Watu wengi bado wanakataa kuamini hili, na walaghai wa kisayansi wanasukuma nadharia kukanusha uthabiti wa kasi ya mwanga. Hadi 1905, hakuna mtu anayeweza kuelezea kwa nini kasi ya mwanga haikutaka kuwa jamaa, hadi Einstein alipokuja na kujua nini kinatokea.



Kasi ya mwanga, kama ilivyotokea, ilitufurahisha na miujiza kadhaa ya ghafla. Einstein, bila kusita, aliiambia dunia kuhusu mambo mengine yasiyo ya kawaida ya njia za kasi.

Ukweli ni kwamba kadiri kasi yetu inavyokuwa kubwa, ndivyo saa zetu zinavyoenda polepole. Muda hupungua kasi inapoongezeka. Ikiwa unafikiri hivi ni vicheshi vya kinadharia na hisabati bila ushahidi wa kweli wa kuviunga mkono, basi umekwama katika Zama za Kati.

Ole, majaribio ya kweli yalifanywa katika karne iliyopita. Tulichukua saa sahihi sana, ikionyesha kwa wakati mmoja. Saa moja ilichukuliwa kwenye ubao ndege ya ndege, na zamu ya pili ikabaki chini. Saa ya kwanza ilizunguka sayari kwa kasi ya juu mara kadhaa. Na kisha wakaangalia wakati. Saa ya ndege ilikuwa polepole.




Na kadiri mtu anavyosogea kwa kasi ya mwanga, ndivyo saa yake inavyokwenda polepole (yeye mwenyewe haoni hii na anaamini kuwa saa yake inaenda kwa usahihi, lakini hizi tayari ni vitendawili vya nadharia ya uhusiano, hatuzungumzi juu yao sasa. )

Hivyo, ikiwa mtu aliye na saa angeenda kasi hadi kasi ya mwanga, wakati ungesimama kwake. Kama wanafizikia wanasema: Saa kwenye fotoni haifanyi kazi.
Na ikiwa inawezekana kuzidi kasi ya mwanga, basi hisabati inatuambia kwamba katika kesi hii muda utapita V upande wa nyuma. Hii ni moja ya sababu za kutowezekana kasi ya superluminal- uhusiano wa sababu-na-athari utavunjwa, unajua. Uliongeza kasi hadi kasi ya 400,000 km/s na ukajikuta katika siku za nyuma….



Lakini tunazuiwa kuharakisha kasi ya mwanga kwa sababu kubwa zaidi kuliko upanuzi wa wakati. Kitu chochote kilicho na wingi hakiwezi kuruka kwa kasi ya mwanga, ole. Mara tu tunapoanza kuharakisha, wingi wetu huongezeka na kadiri tunavyokaribia kasi ya mwanga, ndivyo wingi wetu unavyoongezeka. Na nishati zaidi inahitajika ili kuharakisha sisi. Kwa maadili karibu sana na kasi ya mwanga, misa yetu inakuwa isiyo na kipimo na, ipasavyo, kwa kuongeza kasi yetu zaidi tunahitaji nishati isiyo na kipimo. Katika hisabati, hii inaonekana kama mgawanyiko kwa sifuri.

Kwa nini fotoni huruka kwa kasi ya mwanga? - msomaji mdadisi na mwenye ujuzi atauliza. Kwa sababu haina misa yake (wataalam, kaa kimya juu ya tofauti kati ya misa ya kupumzika, molekuli ajizi na nuances nyingine - sisi kurahisisha, si mzigo).



Ndio, ndio, wakati elektroni inapoharakishwa katika migongano yako, hata misa yake ndogo haiwezi kupigwa kwa kasi ya mwanga.

Hatuwezi kusaidia lakini kunukuu kitabu fulani cha kiada: " Ikiwa kasi ya chembe ni 90 km / s tu chini ya kasi ya mwanga, basi wingi wake huongezeka mara 40. Vichapuzi vya elektroni vyenye nguvu vinaweza kuongeza kasi ya chembe hizi hadi kasi ambayo ni 35-50 m/s tu chini ya kasi ya mwanga. Katika kesi hii, wingi wa elektroni huongezeka takriban mara 2000. Ili elektroni kama hiyo ihifadhiwe katika mzunguko wa mviringo, shamba la sumaku nguvu lazima itende ambayo ni mara 2000 zaidi kuliko mtu angeweza kutarajia, bila kuzingatia utegemezi wa wingi kwa kasi."Fikiria juu ya hili kabla ya kufanya mipango ya kuunda mashine ya wakati.



Kwa hivyo unapoingia Tena Ikiwa unasoma kwamba mtu amegundua kitu kinachozidi kasi ya mwanga, na sasa anauza dawa za torsion kwa indigestion kulingana na teknolojia hii, kumbuka makala yetu.
Kasi ya mwanga ni ya kushangaza wingi wa kimwili. Ikiwa, kwa mfano, muda unazidishwa na kasi ya mwanga (baada ya kupokea maadili ya "metric"), basi tunapata mhimili huo wa nne. nafasi ya nne-dimensional, ambayo nadharia nzima ya uhusiano hufanya kazi: urefu, upana, urefu, wakati. Hii ni nadharia ya kuinua nywele sana, lakini hitimisho kutoka kwake ni ya kushangaza na bado inashangaza akili dhaifu za wanafizikia wachanga.



Hebu tuangalie kwamba fizikia ya kisasa haikatai uwezekano wa kushinda kasi ya mwanga. Lakini mawazo haya yote hayahusu kushinda kasi ana kwa ana. Tunazungumza juu ya kusonga angani kwa muda mfupi kuliko inavyochukua mwanga kushinda. Na hii inaweza kuwa kama matokeo ya kila aina ya mwingiliano ambao haujagunduliwa au ambao haujatatuliwa (kama vile teleportation ya quantum), au kwa sababu ya mkunjo wa nafasi (kama vile dhahania mashimo ya minyoo), au kuwepo kwa chembe ambazo kwa ajili yake muda unakwenda kwa upande mwingine (kama vile tachyons za kinadharia).




Hiyo yote ni kwa ajili yetu. Imeandikwa kwa ombi la mashirika ambayo huvunja vifungo vya kiroho na kukuza kuenea kwa sayansi ya kuchukiza dhidi ya programu za elimu kwenye REN-TV na TNT yako. Asante kwa umakini wako. Itaendelea.

NB: Picha zote zimechukuliwa kutoka Google (utaftaji wa picha) - uandishi umebainishwa hapo.
Kunakili haramu kwa maandishi kunashtakiwa, kukandamizwa, unajua...

Ni nini nadharia ya Landau ya uhusiano Lev Davidovich

Je, inawezekana kubadili kasi ya mwanga?

Kwa yeye mwenyewe kasi kubwa uenezi wa mwanga si hasa ajabu. Kinachoshangaza ni kwamba kasi hii ina sifa ya uvumilivu mkali.

Mwendo wa mwili wowote unaweza kupunguzwa polepole au kuharakishwa kila wakati. Hata risasi. Hebu tuweke sanduku la mchanga kwenye njia ya risasi ya kasi. Baada ya kutoboa kisanduku, risasi itapoteza kasi yake na kuruka polepole.

Hali ni tofauti kabisa na mwanga. Wakati kasi ya risasi inategemea muundo wa bunduki na mali ya baruti, kasi ya mwanga ni sawa chini ya vyanzo vyote vya mwanga.

Hebu tuweke sahani ya kioo kwenye njia ya boriti. Wakati wa kifungu cha sahani, kasi ya mwanga itapungua, kwa kuwa ni chini ya kioo kuliko katika nafasi tupu. Hata hivyo, baada ya kuondoka kwenye sahani, mwanga huo utasafiri tena kwa kasi ya kilomita 300,000 kwa sekunde!

Uenezi wa mwanga katika utupu, tofauti na harakati nyingine zote, ina mali muhimu zaidi kwamba haiwezi kupunguzwa au kuharakishwa. Haijalishi ni mabadiliko gani ambayo mionzi ya mwanga hupitia kwenye dutu, inapotoka kwenye utupu hueneza kwa kasi sawa.

Kutoka kwa kitabu Kitabu kipya zaidi ukweli. Juzuu ya 3 [Fizikia, kemia na teknolojia. Historia na akiolojia. Mbalimbali] mwandishi Kondrashov Anatoly Pavlovich

Kutoka kwa kitabu Nini nadharia ya uhusiano mwandishi Landau Lev Davidovich

Na kasi ni jamaa! Kutoka kwa kanuni ya uhusiano wa mwendo inafuata kwamba kuzungumza juu ya mwendo wa rectilinear na sare ya mwili kwa kasi fulani, bila kuonyesha ni ipi kati ya maabara ya kupumzika ambayo kasi inapimwa dhidi yake, haina maana kama kusema.

Kutoka kwa kitabu Universe. Mwongozo wa Maagizo [Jinsi ya Kunusurika Mashimo Nyeusi, Vitendawili vya Wakati na Kutokuwa na uhakika wa Quantum] na Goldberg Dave

IV. Je, inawezekana kufikia kasi ya mwanga (na ujiangalie kwenye kioo)? Tumeenda mbali sana na swali la asili, na hii sio nzuri, kwa sababu ni sana swali zuri- nzuri sana kwamba Einstein mwenyewe alijiuliza. Hata hivyo, pengine unafikiri kwamba sisi

Kutoka kwa kitabu The Evolution of Physics mwandishi Einstein Albert

Kutoka kwa kitabu Fizikia kwa kila hatua mwandishi Perelman Yakov Isidorovich

VII. Kwa hivyo nina nafasi gani za kubadilisha zamani? Sikiliza, mwisho, naweza kuunda mashine ya wakati au la?! Je, hii inawezekana kimwili kwa ustaarabu wa Suler? Labda, lakini inategemea sana uwepo wa kila aina ya vitu kama vile minyoo, kamba za ulimwengu.

Kutoka kwa kitabu Movement. Joto mwandishi Kitaygorodsky Alexander Isaakovich

Kasi ya mwanga Katika "Mazungumzo kuhusu Sayansi Mbili Mpya" ya Galileo tunapata mazungumzo kati ya mwalimu na wanafunzi wake kuhusu kasi ya mwanga: Sagredo: Lakini ni aina gani na kiwango gani cha kasi ya mwendo huu wa mwanga unapaswa kuwa? Je, tuichukulie mara moja au inafanyika kwa wakati, kama

Kutoka kwa kitabu What the Light tells About mwandishi Suvorov Sergei Georgievich

Kasi ya sauti Je, umewahi kutazama mtema kuni akikata mti kwa mbali? Au labda umemwona seremala akifanya kazi kwa mbali, akipiga misumari? Huenda umeona sana jambo la ajabu: Athari haitokei shoka linapogonga mti au

Kutoka kwa kitabu Who Invented fizikia ya kisasa? Kutoka kwa pendulum ya Galileo hadi mvuto wa quantum mwandishi Gorelik Gennady Efimovich

Kasi ya sauti Hakuna haja ya kuogopa radi baada ya umeme kuwaka. Pengine umesikia kuhusu hili. Na kwa nini? Ukweli ni kwamba mwanga husafiri haraka sana kuliko sauti—karibu papo hapo. Ngurumo na umeme hutokea wakati huo huo, lakini tunaona umeme ndani

Kutoka kwa kitabu cha Tweets kuhusu Ulimwengu na Chaun Marcus

Urekebishaji wa mwanga. Mabadiliko ya nuru Kuhusu uhusiano hai wa mwanadamu na maumbile Nguvu ya akili ya mwanadamu iko katika uhusiano wake hai na maumbile. Mwanadamu hafikirii tu, bali pia hubadilisha asili. Ikiwa alikuwa amefikiria tu mwanga, kama kitu kilichopatikana ndani

Kutoka kwa kitabu Gravity [Kutoka nyanja za kioo hadi mashimo ya minyoo] mwandishi Petrov Alexander Nikolaevich

Kutoka kwa kitabu Ulimwengu! Kozi ya kuishi [Kati ya shimo nyeusi. utata wa wakati, kutokuwa na uhakika wa kiasi] na Goldberg Dave

Kasi ya mwanga ni ya kwanza ya msingi ya mara kwa mara Miongoni mwa kushindwa kwa Galileo, mtu anafundisha sana kwamba lugha inasita kuiita kutofaulu kitabu cha mwisho Galileo alizungumza juu ya jaribio la kupima kasi ya mwanga, na, inaonekana, sababu ilikuwa kipimo cha mwingine.

Kutoka kwa kitabu cha mwandishi

132. Kasi ya mwanga ni nini na kwa nini ni muhimu sana? Kasi ya mwanga (c) ina jukumu la kasi isiyo na kikomo katika Ulimwengu. Kama vile kutokuwa na mwisho hakuwezi kufikiwa, kasi ya mwanga haipatikani kwa kitu cha nyenzo Kwa nini haipatikani? Nishati inahusiana na wingi. Kama

Kutoka kwa kitabu cha mwandishi

Electrodynamics. Kasi ya mwanga Badilisha dhana ya nafasi na wakati kwa uamuzi iliwezekana tu baada ya maendeleo katika utafiti wa asili ya umeme na sumaku. Kuruka majina ya idadi ya wanasayansi wa ajabu ambao walifanya uvumbuzi katika eneo hili,

Kutoka kwa kitabu cha mwandishi

IV. Je, inawezekana kufikia kasi ya mwanga (na ujiangalie kwenye kioo)? Tumeenda mbali sana na swali la asili, na hii sio nzuri, kwa sababu ni swali zuri sana - zuri sana kwamba Einstein mwenyewe alijiuliza. Hata hivyo, pengine unafikiri kwamba sisi

Kutoka kwa kitabu cha mwandishi

II. Je, inawezekana kubadili ukweli kwa kuutazama tu? Mwanga hakika ni wimbi. Jaribio la Young la kupasuliwa linathibitisha hili kwa uhakika na bila kubatilishwa. Je, swali limefungwa, tunaota ndoto za mchana. Newton alikuwa na hakika kabisa kwamba nuru ilitengenezwa kwa chembe, na hakuwa hivyo

Kutoka kwa kitabu cha mwandishi

VII. Kwa hivyo nina nafasi gani za kubadilisha zamani? Sikiliza, mwisho, naweza kuunda mashine ya wakati au la?! Je, inawezekana kwa ustaarabu wa hali ya juu? Labda, lakini inategemea sana uwepo wa kila aina ya vitu kama vile minyoo, kamba za ulimwengu.

Inarejelea "Kwenye Nadharia ya Uhusiano"

Juu ya uthabiti wa kasi ya mwanga. Uchambuzi wa machapisho ya Einstein


Hebu tujiulize swali rahisi, kwa mtazamo wa kwanza: "inahusiana na kasi ya mwanga mara kwa mara ni nini katika nadharia maalum ya uhusiano (STR)?" Wengi wa wale niliowauliza swali hili waliinua mabega yao kwa mshangao, lakini, baada ya kufikiria, kwa kusitasita walisema: "kuhusiana na utupu." Walakini, katika mazoezi, kasi ya harakati ya kitu kimoja cha nyenzo (pamoja na chembe au wimbi nyepesi) inaweza kuamuliwa kulingana na sura ya kumbukumbu inayohusishwa na kitu kingine cha nyenzo, na sio "kuhusiana na utupu," kwani utupu wenyewe, ikiwa inaweza kweli kuwepo katika asili, si jambo na haina sifa ya kudumu yoyote ya kimwili. A. Einstein ana maoni sawa kuhusu utupu: “... katika nadharia maalum ya uhusiano, eneo la nafasi bila maada na bila uwanja wa umeme inaonekana tupu kabisa, i.e. haiwezi kutambuliwa na idadi yoyote ya kimwili ... ".

Katika utupu hakuna vitu vya nyenzo ambavyo mtu anaweza kuhusisha sura ya kumbukumbu. Amua kasi ya mwanga kuhusiana na hii "mikoa ya nafasi bila jambo na bila uwanja wa umeme" haiwezekani kutokana na kutowezekana kwa kuunda mfumo wa kumbukumbu "kushikamana" kwenye nafasi. Kisha, baada ya yote, kuhusiana na nini ni mara kwa mara?

Hebu jaribu kuelewa suala hili kwa undani zaidi na kusikiliza kile A. Einstein mwenyewe anasema juu ya mada hii: “...Mifano ya aina hii(hapo awali tulikuwa tunazungumza juu ya mwingiliano wa sumaku na kondakta na mkondo, ambao uko katika hali ya mwendo wa jamaa. Ujumbe wa mwandishi) , pamoja na majaribio yaliyoshindwa ya kugundua harakati za dunia kuhusiana na "kati ya luminiferous," husababisha kudhani kuwa sio tu katika mechanics, lakini pia katika electrodynamics, hakuna mali ya matukio yanahusiana na dhana. kupumzika kabisa (msisitizo umeongezwa) na hata, zaidi ya hayo, kwa kudhani kwamba kwa mifumo yote ya kuratibu ambayo equations ya mechanics ni halali, sheria sawa za electrodynamic na macho ni halali, kama tayari imethibitishwa kwa kiasi cha utaratibu wa kwanza. Tunakusudia kugeuza dhana hii (yaliyomo ndani yake yataitwa "kanuni ya uhusiano") kuwa dhana na, kwa kuongeza, kufanya dhana ya ziada, ambayo ni kinyume tu na ya kwanza, yaani, mwanga katika utupu daima huenea kwa kasi fulani V(kwa jina la kisasa - maelezo ya Mwandishi wa S.), kujitegemea kwa hali ya mwendo wa mwili unaoangaza."

Kuzungumza juu ya kutolingana kwa mali hapa matukio ya kimwili hali "amani kabisa" A. Einstein anasisitiza mojawapo ya pointi muhimu nadharia yake ni kukosekana kwa kati ya luminiferous ("ether") inayojaza nafasi, ambayo ni carrier wa mawimbi ya mwanga na kondakta wa mwingiliano wa sumakuumeme, ambayo wanasayansi wengi hapo awali walihusisha dhana ya "kupumzika kabisa." A. Einstein anaamini kwa usahihi kabisa kwamba mapumziko yoyote yanahusiana, yaani, muundo wowote wa marejeleo unaweza tu kupumzika ukilinganisha na mfumo mwingine wa marejeleo.

Katika suala hili, ni muhimu kufanya mafungo madogo. Wanafizikia kufikia sasa hawajaweza kutambua kwa uhakika aidha chombo chenye mwanga chenyewe au msogeo wa Dunia kuhusiana na chombo hiki. Matokeo ya baadhi ya majaribio yanayojulikana sana ya kugundua kusogea kwa Dunia kuhusiana na “etha” yanahitaji kuthibitishwa na majaribio mengine huru. Walakini, hata ikiwa ukweli wa uthibitisho utafanyika, basi ni misingi gani tutakuwa nayo ya kudai kwamba ni kwa "etha" ambapo mfumo wa marejeleo ambao hauna mwendo wa uhusiano na nafasi unaweza kuhusishwa? Kama tulivyokwisha sema, katika nafasi tupu hakuwezi kuwa na sura ya rejeleo "iliyoambatishwa" kwenye nafasi, kwa hivyo "ether" iliyobaki inaweza tu kuanzishwa kulingana na sura ya rejeleo inayohusishwa na kitu kingine cha nyenzo, lakini sio na. nafasi. Ugunduzi wa kuaminika wa kati ya luminiferous itaruhusu wanasayansi kuelewa asili kwa undani zaidi ulimwengu unaozunguka, lakini haitaruhusu kutumia njia hii kama mfumo wa marejeleo ambao umepumzika kuhusiana na nafasi, yaani, katika hali "amani kabisa".

Kwa hivyo, kulingana na "dhana" ya A. Einstein, " siku zote mwanga husafiri utupu kwa mwendo fulani" C. Kasi hii haitegemei "kutoka kwa hali ya mwendo wa mwili unaoangaza." Lakini, hata hivyo, kuhusiana na kasi hii C inaweza kuamua (kupimwa)? A. Einstein anajibu swali hili katika §2: "Mazingatio zaidi yanategemea kanuni ya uhusiano na kanuni ya uthabiti wa kasi ya mwanga. Tunaunda kanuni zote mbili kama ifuatavyo.

1. Sheria kulingana na ambayo hali ya mifumo ya kimwili inabadilika haitegemei ni ipi kati ya mifumo miwili ya kuratibu inayotembea kwa usawa na kwa usahihi mabadiliko haya katika hali ni ya.

2. Kila ray ya mwanga hutembea katika mfumo wa kuratibu "kupumzika" kwa kasi fulaniV, bila kujali kama miale hii ya mwanga inatolewa na mwili wakati wa kupumzika au katika mwendo".

Ni wazi kwamba tangu kuwa katika hali ya sare rectilinear jamaa mwendo "katika utupu" mifumo ya kuratibu ni sawa kabisa, basi yeyote kati yao anaweza kuzingatiwa "katika mapumziko", kisha nyingine itakuwa "kusonga". Ipasavyo, ikiwa sisi au mtu mwingine atachagua mfumo wa kwanza kama "wakati wa kupumzika", basi kasi ya mwanga inayohusiana nayo inapaswa kuwa na thamani C. Ikiwa sisi (au mtu mwingine) anataja mfumo wa pili kama "wakati wa kupumzika", basi kasi inayohusiana na mwanga inapaswa pia kuwa na thamani ya C.

Kwa maneno mengine, kasi ya uenezi wa mwanga "katika utupu" kulingana na uundaji wa Einstein wa "kanuni ya uthabiti wa kasi ya mwanga" lazima kila wakati iwe na thamani C inayohusiana na mfumo WOWOTE wa kuratibu unaosonga kwa usawa na mstatili kuhusiana na mfumo mwingine wowote wa kuratibu.

Katika kazi yake, A. Einstein anatoa uundaji sahihi zaidi wa "kanuni yake ya kudumu kwa kasi ya mwanga": "...inaweza kuzingatiwa kuwa mwanga, kama ifuatavyo kutoka kwa milinganyo ya Maxwell-Lorentz, hueneza katika utupu na kasi ya C, angalau katika mfumo fulani wa uratibu wa inertial K. Kwa mujibu wa kanuni maalum ya uhusiano Sisi lazima kuhesabu (msisitizo umeongezwa) "kwamba kanuni hii pia ni kweli katika mfumo mwingine wowote wa inertial."

Inaonekana kiungo cha " Milinganyo ya Maxwell-Lorentz", imetolewa nukuu ya mwisho, si sahihi kabisa, kwa kuwa J.C. Maxwell na G.A Lorenz walihusisha mfumo huu wa kuratibu na "etha" ya mwanga inayojaza nafasi inayozunguka. Kulingana na imani yao, nuru haienezi " katika utupu kwa kasi C", lakini kinyume chake - katika mazingira ya nyenzo yenye sifa za kudumu fulani za kimwili. Katika kesi hii, kasi ya mwanga inaweza kuwa mara kwa mara na sawa na C tu kuhusiana na mfumo wa kuratibu "unaohusishwa" na mazingira haya ya nyenzo.

Katika kazi yake, A. Einstein anatoa uundaji rahisi wa "kanuni yake ya kudumu kwa kasi ya mwanga": "Kasi ya mwanga katika nafasi tupu huwa mara kwa mara, bila kujali mwendo wa chanzo au mpokeaji wa mwanga".

Kama inavyoonekana kutoka kwa uundaji huu, thamani iliyopimwa ya kasi ya mwanga katika nafasi tupu kulingana na A. Einstein daima ni sawa na C, hata kama vipimo hivi vinafanywa sio jamaa tu. "mwili wa kuangaza", lakini pia kiasi "mpokeaji mwanga" ambayo ni kitendawili cha wazi kwa mtazamo fizikia ya classical. Kwa nini kitendawili? Kwanza kabisa, kwa sababu ya ufahamu wetu wa ukweli kwamba katika hali ya jumla harakati ya mpokeaji mwanga na harakati ya mwanga haziunganishwa na uhusiano wowote wa sababu-na-athari, na sio mdogo kwa njia yoyote katika " tupu kabisa" eneo la kasi ya nafasi "mpokeaji mwanga" Kimsingi, inaweza kuwa na thamani yoyote ya kiholela inayohusiana na kusonga kwa mawimbi ya mwanga. Ikiwa mwanga na mpokeaji huenda kwa kujitegemea kwa kila mmoja, basi kasi ya mwanga inageukaje kuwa Kila mara sawa na C jamaa "mpokeaji mwanga"? Kinyume na mazoezi na mantiki kulingana na A. Einstein "Lazima tuhesabu" harakati ya mwanga na harakati kama hiyo, kasi ambayo ni ya mara kwa mara na sawa na C jamaa na kitu chochote (na mfumo wa kuratibu unaohusishwa nayo), kwa usawa kusonga kwa mwelekeo wowote na kasi ya kiholela inayohusiana na vitu vingine katika " tupu kabisa" maeneo ya nafasi. Mwendo huo wa jamaa wa mwanga na mpokeaji, ikiwa unaweza kuwepo, kimsingi ni tofauti na mwendo wa kawaida wa kujitegemea, ambao ni mwendo wowote wa jamaa wa vitu visivyohusiana.

Baada ya kukataa kwa usahihi uwepo wa kupumzika kabisa katika maumbile, lakini wakati huo huo kukataa dhana ya uwepo wa kati ya mwanga - "ether", A. Einstein. inatuma uwepo katika asili ya jambo jipya kabisa la fizikia - kasi kabisa mwendo wa nuru, ambayo ina thamani sawa inapopimwa katika seti yoyote ya mifumo ya kuratibu inayosogea kulingana na kila mmoja "katika utupu." Uendelezaji wa msimamo kama huo, kwa upande wake, unapaswa kuongoza na kwa hakika kupelekea katika SRT kukataliwa kwa kukubalika bila masharti. fizikia ya classical muda kamili na nafasi kamili, vipimo vya vitengo vya muda na urefu ambavyo ni sawa kwa mifumo yote ya kuratibu. Je, ukamilifu huu mpya unaweza kuwepo katika asili katika kanuni?

Hebu tuangalie mfano rahisi. Hebu tufikiri kwamba vitu kadhaa vya nyenzo, pamoja na mifumo ya kuratibu na waangalizi, huenda kwa kasi tofauti bila kujali mbali na kila mmoja katika huo huo mionzi ya mwanga. Hebu mionzi ya mwanga isiunganishwe kwa njia yoyote na vitu vinavyosonga na uende peke yake "katika utupu." Hata hivyo "Lazima tuhesabu", kwamba thamani iliyopimwa ya kasi ya mawimbi katika boriti ya mwanga kulingana na "kanuni ya uthabiti wa kasi ya mwanga" itakuwa sawa na C kwa kila mmoja wa waangalizi walio kwenye vitu hivi vya nyenzo. Je, hii inawezaje kuendana na ukweli? Ili kuelezea "jambo" hili peke yake fomula za hisabati, iliyopendekezwa na STR na kasi ya kuunganisha, nafasi na wakati, ni wazi haitoshi hapa. Ikiwa fomula hizi za kihesabu zinapatikana kama matokeo ya postulate isiyo sahihi, kwa sababu ambayo huru wingi wa kutofautiana- kasi ya mwanga inabadilishwa ndani yao na mara kwa mara ya dhahania, basi matukio yaliyotabiriwa na fomula hayawezi kuendana na ukweli wa mwili. Ikiwa maandishi ni sahihi, lazima kuwe na "utaratibu" wa asili ambao huanzisha uhusiano wa sababu-na-athari kati ya mienendo huru na kuunga mkono ukamilifu mpya. Je, “utaratibu” huu unawezaje kufanya kazi?

Chaguo la kwanza - boriti ya mwanga "inalinganisha" kasi yake mwenyewe na kasi ya kila mmoja wa waangalizi na "kurekebisha" kasi yake kwa kasi ya harakati ya kila mwangalizi. Katika mfano huu, mwanga wa mwanga unaozingatiwa lazima, angalau, uwe na mfumo wa marekebisho ya "otomatiki" ya kasi ya mawimbi ya mwanga hadi sawa. thamani ya kudumu C kuhusiana na kitu chochote kinachotembea kwenye boriti. Katika kesi hii, kasi ya harakati ya mawimbi ya mwanga inapaswa kuwa tofauti ndani maeneo mbalimbali moja na sawa mwanga mwanga. Kwa wazi, chaguo hili ni upuuzi asili kwa mwanafizikia yeyote.

Chaguo la pili, linalotambuliwa na wafuasi wengi wa SRT (wanafizikia wa uhusiano), ni kwamba nafasi na wakati ambao vitu husogea vina mali ya kubadilika kulingana na kasi ya harakati ya vitu hivi. Kasi ya harakati ya vitu kuhusiana na nini? Tayari tumesema kuwa katika nafasi hakuna na haiwezi kuwa na sura ya kumbukumbu "iliyoshikamana" kwenye nafasi hii, kwa hiyo, kuamua thamani ya kasi hii kuhusiana na " tupu kabisa" maeneo ya nafasi hata haiwezekani kwa mtu anayefikiri.

Kisha, labda, kulingana na kasi ya harakati ya vitu hivi kuhusiana na kila mmoja au jamaa na baadhi mfumo msaidizi rejeleo, inachukuliwa kuwa ya kawaida? Lakini nafasi na wakati usio na uhai "unalinganisha"je kasi ya harakati ya vitu hivi ambavyo viko mbali na kila mmoja? KATIKA " tupu kabisa" Eneo la nafasi ya kutenganisha vitu vinavyohamia haina carrier wa habari, kwa hiyo kimsingi haiwezekani "kulinganisha" kasi ya harakati ya vitu vilivyo mbali kutoka kwa kila mmoja.

Labda nafasi na wakati "kulinganisha" kasi ya harakati ya kila moja ya vitu na kasi ya mawimbi katika boriti ya mwanga, na kisha "kuhesabu" kasi ya harakati ya vitu hivi kuhusiana na kila mmoja? Lakini A. Einstein imetolewa sisi uthabiti wa kasi ya mwanga C kuhusiana na vitu vyovyote vinavyosonga - "wapokeaji mwanga". Kutoka kwa hii postulate kauli kinyume inevitably ifuatavyo - uthabiti na usawa C ya kasi ya harakati ya vitu yoyote kuhusiana na mawimbi ya kawaida boriti ya mwanga. Ipasavyo, kwa kuwa vitu husogea na kasi sawa Kuhusiana na mawimbi ya mwanga wa kawaida wa mwanga, matokeo ya "mahesabu" kwa nafasi na wakati wa kasi ya harakati ya vitu vinavyohusiana na kila mmoja lazima iwe daima. sawa na sifuri(!), haijalishi ni nini kasi ya jamaa vitu hivi havikusonga - "wapokeaji mwanga". Kuna kupingana katika mazoezi, kwa kuwa tuna hakika kwa urahisi kwamba vitu vinavyotembea kwenye boriti ya kawaida ya mwanga hushikana na kuvuka kila mmoja, yaani, huenda kwa kasi tofauti. Inaweza kusema kuwa chaguo la pili katika aina zake zote sio kabisa bora kuliko ya kwanza na lazima pia kuwa upuuzi kwa mwanafizikia yoyote.

Katika A. Einstein anaandika: “Kwa kweli, ikiwa kila miale ya mwanga katika utupu inaenea kwa kasi C ikilinganishwa na mfumo wa K, basi etha ya mwanga lazima iwe imetulia kila mahali kuhusiana na K. Lakini Kama (msisitizo umeongezwa) sheria za uenezi wa nuru katika mfumo wa K’ (kusonga kwa jamaa hadi K) ni sawa na katika mfumo wa K, basi sisi wenye haki sawa lazima tuchukue kwamba etha imepumzika katika mfumo wa K. Kwa kuwa dhana kwamba etha imepumzika wakati huo huo katika mifumo miwili ni upuuzi na kwa kuwa itakuwa sio upuuzi kutoa upendeleo kwa moja kati ya hizo mbili (au kutoka kwa milele. idadi kubwa) mifumo inayolingana kimwili, basi mtu anapaswa kuacha kuanzishwa kwa dhana ya etha, ambayo iligeuka kuwa kiambatisho kisicho na maana cha nadharia hiyo, mara tu tafsiri ya kiufundi ya mwanga ilipokataliwa.

Hakika, utambuzi wa hali ya mapumziko ya kitu fulani kuhusiana na kila moja ya mifumo miwili ambayo iko katika hali ya mwendo wa jamaa hakika ni upuuzi. Lakini ni upuuzi mdogo kudhani kwamba kasi ya kitu fulani (mwanga) ni mara kwa mara kuhusiana na kila moja ya hizo mbili "(au kutoka kwa idadi isiyo na kikomo ya) sawa kimwili" mifumo katika hali sawa ya mwendo wa jamaa? Kwa nini moja ni bora kabisa kuliko nyingine?

Uchanganuzi rahisi wa kimantiki wa jambo linalokubalika kama kisimio kikuu katika SRT husababisha hitimisho kwamba "utaratibu" unaounga mkono ukamilifu huu mpya hauwezi kuwepo katika asili. Jiometri maalum, iliyoundwa kwa wakati mmoja na G. Minkowski, "iliyounganishwa" kasi, nafasi na wakati pamoja kwa msaada wa fomula za hesabu, ikitoa SRT tu uzuri wa nje na kujitosheleza, lakini haikutoa jambo kuu - "utaratibu" ambayo huanzisha uhusiano wa sababu-na-athari kati ya mienendo huru .

Kwa hivyo, harakati za kujitegemea za mwanga na waangalizi zinageuka kuwa "zilizounganishwa" katika SRT tu shukrani kwa kuletwa. akili ya mwanadamu"postulate atu". Je, si tumechukua sana, waheshimiwa, wanafizikia wa relativist? Kwa jina la wajibu wa "kutimiza" asili "kanuni maalum ya uhusiano" tulitupilia mbali uzoefu wote uliokusanywa na wanadamu na kuanzishwa kwa uamuzi wa hiari mpya kabisa, "kuunganisha" matukio ya asili ya kujitegemea na mahusiano ya sababu-na-athari. Na tunajua nini kuhusu "utimilifu" halisi wa asili "kanuni maalum ya uhusiano" kwenye sayari nyingine, nyota na galaksi? Tunawezaje kuwa na uhakika kwamba kanuni hii inatumika kila mahali? Na kwa nini tuna hakika kwamba hivi ndivyo hasa vinavyofanywa duniani?

Matokeo ya majaribio gani ya kimwili yangeweza "kuchochea" hili kwa A. Einstein? , ambayo ilihitaji maendeleo ya kasi kamili ya mwanga? Baada ya yote, haikutokea yenyewe. Hebu jaribu kujua kuhusu hili kutoka kwa A. Einstein mwenyewe.

Aya kutoka kwa nakala ya kwanza kabisa, iliyoandikwa mnamo 1905, tayari imenukuliwa hapo juu: "... Mifano ya aina hii, pamoja na majaribio yaliyoshindwa ya kuchunguza harakati za dunia kuhusiana na "luminiferous medium," husababisha dhana ... ". Ni vigumu mtu yeyote anaweza shaka kwamba hapa tunazungumzia juu ya majaribio ya Michelson na Michelson - Morley, yenye lengo la kugundua kasi ya harakati ya Dunia kupitia "ether" ya luminiferous, kwani hakukuwa na majaribio mengine yaliyoshindwa ya kugundua harakati za Dunia zinazohusiana na "luminiferous medium" wakati huo. . Mtazamo huo huo unashirikiwa na mmoja wa wataalam maarufu katika historia ya fizikia P. S. Kudryavtsev: "...Katika makala yote ya Einstein hakuna rejeleo moja la fasihi. Einstein baadaye alidai kwamba yeye sikujua kuhusu majaribio ya Michelson, nilipoandika kazi yangu. Lakini ikiwa alisoma kazi ya Lorentz mnamo 1895, ambapo kanuni ya uhusiano wa mpangilio wa kwanza ilithibitishwa, ambayo anataja hapa, basi. Yeye sikuweza kujizuia kujua kuhusu majaribio ya Michelson » (msisitizo umeongezwa).

1907: "Tangu kuibuka kwa nadharia hii(electrodynamics ya miili inayosonga, iliyoandaliwa na G. A. Lorenz. Ujumbe wa Mwandishi) mtu angetarajia kwamba ingewezekana kugundua kwa majaribio ushawishi wa mwendo wa Dunia unaohusiana na etha kwenye matukio ya macho... Walakini, matokeo mabaya ya majaribio ya Michelson na Morley yalionyesha kuwa, angalau katika kesi hii, hakuna athari ya mpangilio wa pili (sawa v2 / C2), ingawa kulingana na misingi ya nadharia ya Lorentz, ilipaswa kujidhihirisha yenyewe kimajaribio... Kwa hiyo, hisia iliundwa kwamba kutoka kwa nadharia ya Lorentz lazima iachwe, na badala yake na nadharia ambayo inategemea kanuni ya uhusiano, kwa sababu nadharia kama hiyo ingemruhusu mtu kuona mara moja matokeo mabaya ya. jaribio la Michelson-Morley... Sheria za asili zitakuwaje ikiwa matukio yote yatachunguzwa katika mfumo wa marejeleo ambao sasa uko katika hali mpya ya mwendo? Kwa kujibu swali hili, tutafanya mantiki rahisi na alipendekeza uzoefu wa dhana ya Michelson na Morley: sheria za asili hazitegemei hali ya mwendo wa mfumo wa kumbukumbu, angalau ikiwa haijaharakishwa.(Msisitizo umeongezwa).

Acheni tujitambue kwamba, miaka miwili tu baada ya kuchapishwa kwa makala ya kwanza, A. Einstein alisema hivyo kwa mara ya kwanza "kanuni maalum ya uhusiano" ardhini « kuhamasishwa uzoefu wa Michelson na Morley".

1910: "Katika hesabu zilizopatikana hapo juu, sio ngumu kutambua nadharia za Lorenz na Fitzgerald. Dhana hii ilionekana kuwa ya ajabu kwetu, na ilikuwa ni lazima kuianzisha ili kuweza kueleza matokeo mabaya ya jaribio la Michelson na Morley. Hapa dhana hii inaonekana kama matokeo ya asili ya kanuni ambazo tumekubali..

1915: "Mafanikio ya nadharia ya Lorentz yalikuwa makubwa sana hivi kwamba wanafizikia, bila kusita, wangeacha kanuni ya uhusiano ikiwa moja muhimu. matokeo ya majaribio, ambayo ni lazima sasa tuzungumze, yaani, matokeo ya majaribio ya Michelson. Bado mengi ya matokeo haya mabaya hayakusema chochote dhidi ya nadharia ya Lorentz. G. A. Lorenz katika shahada ya juu Uchunguzi wa kinadharia wa busara ulionyesha kuwa mwendo wa jamaa, kwa makadirio ya kwanza, hauathiri njia ya miale katika majaribio yoyote ya macho. Kulikuwa na jaribio moja tu la macho lililobaki, ambalo njia hiyo ilikuwa nyeti sana kwamba matokeo mabaya ya jaribio yalibakia kutoeleweka hata kutoka kwa mtazamo wa uchambuzi wa kinadharia wa G. A. Lorenz. Hili lilikuwa jaribio lililotajwa tayari la Michelson ... "

1922 "Majaribio yote yanaonyesha hivyo mwendo wa mbele Dunia haiathiri matukio ya sumakuumeme na macho kuhusiana na Dunia kama marejeleo. Majaribio muhimu zaidi ya haya ni yale ya Michelson na Morley, ambayo nadhani yanajulikana. Kwa hivyo, uhalali wa kanuni maalum ya uhusiano hauwezi kutiliwa shaka.".

Unaweza kutoa mifano mingine, lakini hii labda inatosha. Kwa hiyo, " matokeo mabaya ya jaribio la Michelson-Morley" ilikuwa msingi wa kukataliwa kwa kati ya luminiferous - "ether", na kwa ukuzaji wa A. Einstein wa " kanuni maalum ya uhusiano" na "kanuni ya uthabiti wa kasi ya mwanga". Labda A. Einstein mwenyewe kwa kweli bado alitilia shaka kutokiuka kwa msingi huu, kwani baadaye, kama ilivyotajwa hapo juu, alianza kukataa uhusiano kati ya kuonekana. "kanuni ya kudumu kwa kasi ya mwanga" Na " matokeo mabaya ya jaribio la Michelson-Morley".

Intuition haikushindwa A. Einstein katika kwa kesi hii. Matokeo hasi Jaribio la Michelson-Morley "juu ya ugunduzi wa majaribio wa mwendo wa Dunia unaohusiana na etha" ilitabirika kabisa kutokana na mtazamo wa kuwepo kwa "etha" ya mwanga katika nafasi inayotuzunguka. Katika jaribio la Michelson-Morley mawimbi ya mwanga kuenea kwa pande mbili za perpendicular kwa kasi sawa C kuhusiana na "ether", lakini wakati wa mchakato wa kipimo, moja ya silaha za interferometer hutembea kwa njia ya mawimbi ya mwanga, na pili - perpendicular kwao. Kusonga kwa mkono wa interferometer kando ya mawimbi ya mwanga husababisha sio tu mabadiliko yaliyotafutwa kwa majaribio katika muda wa kupita kwa boriti ya mwanga kando ya mkono "huko" na "nyuma", lakini pia kwa mabadiliko katika mzunguko wa vibrations mwanga. kwenye vioo vilivyo katika mkono huu wa interferometer. Mabadiliko haya katika mzunguko wa oscillation yanaonyeshwa wazi flash-mfano.

Wajaribio ambao walifanya jaribio hilo walizingatia masafa ya mitetemo nyepesi kwenye vioo vya Michelson interferometer kuwa ya mara kwa mara, wakiamini kuwa walikuwa wakishughulika na mabadiliko ya kipimo "kasi ya harakati ya Dunia inayohusiana na "ether" - tofauti katika vipindi vya muda.” Kwa kweli, jaribio lilifanya mabadiliko ya kipimo: "kasi ya harakati ya Dunia inayohusiana na "ether" - tofauti ya awamu" ya oscillations ya mwanga iliyofupishwa kwenye "skrini" ya interferometer. Kuingia kwa awamu ya wimbi la mwanga pamoja na urefu wa mkono wa interferometer ni bidhaa ya muda wa kupita kwa wimbi la mwanga kando ya mkono wa interferometer kwa. mzunguko wa vibration, kipimo kwenye kioo cha interferometer kinachoona mawimbi ya mwanga. Ikiwa katika bidhaa hii moja ya sababu, kwa mfano, muda wa muda, huongezeka kwa kiasi fulani, basi nyingine, mzunguko wa oscillation, hupungua kwa kiasi sawa. Bidhaa yenyewe - mabadiliko ya awamu - inabaki mara kwa mara na haitegemei kasi ya harakati ya Dunia kuhusiana na "ether."

Kwa hivyo, kwa kucheleweshwa kwa miaka 100, inapaswa kutambuliwa kuwa, kinyume na taarifa za A. Einstein, matokeo ya jaribio la Michelson-Morley hayangeweza kutumika kama msingi wa majaribio wa kuweka mbele " kanuni maalum ya uhusiano" na "kanuni ya kudumu ya kasi ya mwanga". Zote mbili "kanuni" ziliwekwa mbele kwa msingi wa inayofuata jaribio lisilofanikiwa maelezo ya matokeo yasiyofaa ya jaribio la Michelson-Morley, ambayo kwa kweli inaonyesha kutokuwa na hisia ya interferometer ya Michelson kwa kasi ya harakati yake kuhusiana na mawimbi ya mwanga.

Walakini, kama fizikia ya kisasa "rasmi" inavyodai, matokeo ya haya "kanuni", hutumiwa sana katika nadharia na inathibitishwa na ukweli mwingi matokeo ya vitendo. Ni hali ya ajabu. Ikiwa STO ya msingi "kanuni ya kudumu kwa kasi ya mwanga" kimsingi haiwezi kuwepo katika maumbile na iliwekwa mbele tu kwa msingi wa tafsiri isiyo sahihi ya matokeo ya jaribio la Michelson-Morley, basi matokeo ya SRT yanawezaje kutimizwa? Labda haya ni matokeo ya sababu zingine ambazo zinahusishwa kimakosa na SRT? Hebu tuchambue kando ukweli wa matukio ya kimwili yaliyotabiriwa na STR na mawasiliano yao kwa matukio ambayo yanazingatiwa katika mazoezi.

Kwanza, nukuu kutoka kwa kazi ya A. Einstein: "Wacha tufikirie saa yenye uwezo wa kuonyesha wakati wa mfumo wa kumbukumbuk na wamepumzika kuhusiana nak. Inaweza kuonyeshwa kuwa saa hiyo hiyo inasonga sawasawa na kwa mstatili kuhusiana na fremu ya marejeleok, kutoka kwa mtazamo wa mfumok itaenda polepole: ikiwa usomaji wa saa huongezeka kwa moja, basi saa ya mfumok itaonyesha kuwa wakati umepita katika mfumo huu

Kwa hivyo, saa inayosonga inakwenda polepole kuliko saa ile ile wakati wa kupumzika kuhusiana na mfumok. Katika kesi hiyo, ni muhimu kufikiria kwamba kasi ya saa katika hali ya kusonga imedhamiriwa na kulinganisha mara kwa mara mikono ya saa hii na nafasi ya mikono ya wale waliopumzika kuhusiana na mfumok saa zinazopima muda wa mfumok na kupita ambayo saa inayosonga katika swali inapita."

Vipi kufikia"kupunguza kasi" kama hiyo ya saa inayosonga " kwa mtazamo" A. Einstein alionyesha kwa uwazi sura ya mapumziko ya marejeleo katika , akifanya kiakili ulandanishi usio sahihi wa kiufundi kwa mawimbi mepesi ya saa zilizo katika mifumo ya kuratibu katika hali ya mwendo wa kiasi. Kwa "usawazishaji" huu, vipindi vya wakati ambavyo havina usawa vya harakati za mawimbi ya mwanga kutoka kwa mfumo wa kuratibu uliosimama hadi ule unaosonga na kurudi tena A. Einstein alipendekeza kupima saa zinazofanana na zinazoendeshwa kwa usawaziko ziko katika mifumo hii ya kuratibu, lakini kuhusishwa na matokeo ya vipimo vya muda huu usio na usawa wa kukimbia kwa saa, kuchukua nafasi ya sababu na athari, ambayo ilisababisha "kuibuka" kwa "kupungua" kwa wakati. Hii imewekwa kwa undani zaidi katika nakala ya mwandishi "Juu ya kosa la kimbinu katika njia ya kusawazisha saa na ishara nyepesi, iliyopendekezwa na A. Einstein," ambapo, badala ya "maingiliano" ya Einstein, njia nyingine ya kusawazisha saa sawa na. ishara sawa za mwanga zinapendekezwa, kuhakikisha usawa (ndani ya mipaka ya kutofautiana kwa saa) vipindi vya muda wa harakati za ishara za mwanga zilizopimwa na saa na ukiondoa misingi yoyote ya kuwepo kwa "kupungua" kwa wakati.

Inafaa kunukuu hapa taarifa ya haki ya L. Brillouin kuhusu "usawazishaji" wa Einstein wa saa: "Kanuni hii ni(“mbinu” ya Einstein ya ulandanishi. Ujumbe wa mwandishi) ni kiholela na hata kimetafizikia. Haiwezi kuthibitishwa au kukanushwa kwa majaribio ... ". Kinyume na "maingiliano" ya Einstein ya saa, maingiliano yaliyopendekezwa na mwandishi katika kifungu "Juu ya kosa la kimbinu katika njia ya kusawazisha saa na ishara za mwanga zilizopendekezwa na A. Einstein" inaweza kutambulika kimwili na inaweza kutumika kuthibitisha kwa majaribio ukamilifu wa wakati na kukanusha "ukweli" wa kuwepo kwa asili "kupungua" kwa wakati. Katika suala hili, inapaswa kusemwa dhahiri kabisa: hakuna upanuzi wa wakati halisi katika vitu vya nyenzo vilivyozingatiwa kwa sababu ya mwendo wao sawa. "katika utupu" kuhusiana na waangalizi wa somo, haiwezi kutokea. Hakuna sababu ya hii isipokuwa mbinu isiyo sahihi ya kusawazisha saa iliyotajwa hapo juu.

Kwa hivyo, njia isiyo sahihi ya maingiliano ya saa ilisababisha hitimisho lisilo sahihi kuhusu kuwepo kwa "kupungua" kwa wakati. Kwa upande mwingine, kutokuwepo kwa "kupungua" kwa wakati kumesababisha kutokuwepo kwa "kupunguza" kwa urefu wa relativistic. Hasa, A. Einstein anabainisha kuhusu hili: "Matokeo haya(uwepo wa "mpunguzo" wa urefu. Ujumbe wa mwandishi) inageuka kuwa si ya ajabu sana, kwa kuzingatia kwamba taarifa hii kuhusu ukubwa wa mwili unaohamia ina sana maana tata, kwa sababu kwa mujibu wa uliopita saizi ya mwili inaweza kuamua tu kwa kupima wakati». Msisitizo umeongezwa na mwandishi) .

Nia maalum inawasilisha kauli za A. Einstein kuhusu maana halisi ya “kupungua” kwa wakati na “kupunguza” kwa urefu:

– « Kwa muhtasari , tunaweza kuhitimisha: mchakato wowote katika mfumo fulani wa kimwili hupungua ikiwa mfumo huu unawekwa katika mwendo wa mbele. Walakini, kushuka huku kunatokea tu kutoka kwa mtazamo wa mfumo usio wa kuratibu.";

– "Swali la ikiwa mnyweo wa Lorentz ni wa kweli au la hauna maana. Mkazo huo si wa kweli kwa sababu haupo kwa mtazamaji anayetembea na mwili; hata hivyo, ni halisi, kwa kuwa inaweza kuthibitishwa kimsingi kwa njia za kimwili kwa mtazamaji ambaye hatembei na mwili.”

Hiyo ni, relativistic "kupungua" kwa muda na "contraction" ya urefu, kulingana na A. Einstein, haipo kwa mwangalizi anayetembea na mwili na wakati huo huo hutokea kwa mtazamaji asiye na mwili sawa. Hii ndiyo matokeo kuu na ya kuepukika ya relativism - solipsism 1 ! Sio kitu cha uchunguzi chenyewe—mwili wa nyenzo zinazosonga, vigezo ambavyo tunaona—hicho ni ukweli, lakini “ukweli” ni “mawazo” tu ya kila somo—wachunguzi—kuhusu mwili huu. Kwa hiyo, kulingana na A. Einstein, kuna “uhalisi” mwingi kama watazamaji.

1. Solipsism ni nadharia ya udhanifu inayojitegemea, kulingana na ambayo ni mwanadamu tu na ufahamu wake zipo, na. ulimwengu wa malengo ipo tu katika ufahamu wa mtu binafsi.


Hata hivyo, bila mafanikio, A. Einstein alitambua mkato wa Lorentz na “mpunguzaji” wa urefu unaohusiana. Ingawa upunguzaji wa Lorentz na "mpunguzo" wa urefu umeandikwa kwa fomula sawa, zina kabisa. maana tofauti. Upunguzaji wa urefu wa Lorentz ulipendekezwa kama dhahania ya kuelezea matokeo yasiyofaa ya jaribio la Michelson-Morley. Dhana hii, licha ya "ajabu" yake (kwa maneno ya G. A. Lorenz), ilitokana na haijulikani, lakini inawezekana kabisa. sababu za kimwili mwingiliano wa mwili unaosonga na "ether" ya stationary. Ilichukuliwa kuwa contraction ya Lorentz ni kupunguzwa kwa kweli kwa urefu wa miili yoyote ya nyenzo inayotembea kupitia "ether", na sio. "matokeo" uchunguzi, kulingana na kasi ya harakati ya jamaa ya miili hii na waangalizi. Msingi wa "kupunguzwa" kwa urefu ulikuwa "kupungua" kwa wakati usiokuwepo. Tunaweza tu kuongeza zifuatazo: wala contraction ya Lorentzian wala relativistic "contraction" ya urefu huzingatiwa katika mazoezi. "Vifupisho" vyote viwili havina uhusiano wowote na kuelezea matokeo yasiyofaa ya jaribio la Michelson-Morley.

Louis de Broglie alizungumza kwa usahihi zaidi juu ya "ukweli" wa uwepo wa "athari" za uhusiano: « Inaonekana (hapa na chini inasisitizwa na mwandishi) kupungua kwa ukubwa kunafuatana dhahiri kupunguza kasi ya saa. Waangalizi wanapatikana, kwa mfano, katika mfumo wa kuratibu A, kusoma maendeleo ya saa kusonga na mfumo B utapata kwamba wao nyuma ya saa zao wenyewe katika mapumziko katika mfumo A. Kwa maneno mengine, tunaweza kusema kwamba kusonga saa ni polepole zaidi kuliko stationary. Kama Einstein alivyoonyesha, hii pia ni moja ya matokeo ya mabadiliko ya Lorentz. Kwa hiyo, dhahiri kupunguzwa kwa urefu na kupungua kwa saa kunafuata wazi kutoka kwa ufafanuzi mpya wa nafasi na wakati, ambayo mabadiliko ya Lorentz yanahusishwa. Na kinyume chake, kwa kutangaza kupunguzwa kwa saizi na kushuka kwa kasi ya saa, mtu anaweza kupata fomula za mabadiliko ya Lorentz".

Katika maisha yetu, tunakutana na matukio yanayoonekana kila siku. Kusonga kando ya barabara, tunaona kwamba majengo katika mtazamo hayawakilishi parallelepipeds ya mstatili, ambayo ni kweli. Sehemu za karibu za jengo zinaonekana kuwa ndefu na zenye mwanga zaidi kwetu. Lakini tunajua tangu utoto kwamba hizi ni sheria za mtazamo na kwa hiyo hazizingatii jambo hili kuwa ukweli. Uzoefu umetuongoza kwenye ufahamu huu. Ukweli kwetu ni usawa madhubuti wa urefu pande tofauti parallelepipeds ya mstatili – kujenga kuta, inayoungwa mkono na matokeo vipimo sahihi uliofanywa wakati wa ujenzi wa majengo. Wacha tufikirie kuwa kungekuwa na "mwanasayansi" ambaye angetuambia kwamba urefu wa kuta za majengo tunamoishi unategemea umbali wao kutoka kwa mwangalizi yeyote - mtembea kwa miguu anayetembea barabarani. Nadhani hatutampongeza "mwanasayansi" huyu kwa "ugunduzi" kama huo, hata kama angejaribu kutuhakikishia kuwa kauli yake inaweza kuwa " kimsingi imethibitishwa kwa njia za kimwili" Basi kwa nini sisi, kwa miaka 100, tumezingatia ukweli sio kwa vitu vya uchunguzi wenyewe - miili ya nyenzo ambayo inapatikana kwa uhuru na kwa uhuru wetu, lakini kuchukua nafasi yao na "mawazo" ya mtu binafsi ya waangalizi juu ya miili hii ya nyenzo, ikidhaniwa kulingana na kasi. ya mwendo wa jamaa? Hata kama inageuka kuwa thamani iliyopimwa ya vigezo vyovyote mwili wa nyenzo inategemea kasi ya mwendo wa waangalizi fulani kuhusiana na mwili huu, basi kwa nini kila mmoja wa waangalizi hawa hawaanzishi marekebisho katika matokeo ya kipimo, yaliyohesabiwa kutoka kwa equation ya uhusiano wa parameta iliyopimwa na kasi ya jamaa ya harakati, na kwa hivyo kupata thamani sawa kwa waangalizi wote thamani halisi parameta ya mwili wa nyenzo unaozingatiwa? Hivi ndivyo wataalam wa metr kawaida hufanya, wakianzisha marekebisho muhimu katika matokeo ya kipimo ili kufidia ushawishi wa matukio yanayoonekana ambayo yalitokea kwa sababu moja au nyingine wakati wa mchakato wa kipimo. Njia hii rahisi inawaruhusu kusahihisha matokeo ya kipimo yaliyopatikana na, kwa usahihi wa hali ya juu, kuwaleta kwenye mstari na moja. ukweli wa kimwili- mwili wa nyenzo.

Je, ni nini, basi, wingi wa majaribio yanayojulikana ambayo "kupungua" kwa "rekodi" zisizo za wakati kunashuhudia nini? Kunaweza kuwa na jibu moja tu. Kwa kweli, wajaribu hawana rekodi ya kupungua kwa wakati, lakini kushuka kwa kweli kwa kasi ya michakato ya kimwili inayotokea katika vitu vya nyenzo vinavyohamia kwetu kwa kasi ya juu, kulinganishwa na kasi ya mwanga, au kwa kasi ya juu. Sababu ya lengo ongezeko la kweli katika muda wa michakato fulani ya kimwili inayoonekana, kama vile, kwa mfano, ongezeko la "maisha" ya chembe zisizo imara zinazohamia haraka, lazima zihusishwe na mabadiliko. muundo wa ndani chembe hizi zinazotokea kama matokeo ya mabadiliko katika ukubwa wa mwingiliano wao na "etha" wakati wa kusonga kuhusiana nayo kwa kasi ya subluminal au kuongeza kasi ya juu. Hitimisho linajionyesha kuwa leo tumepotoshwa bahati mbaya fomula za hisabati zilizopatikana katika SRT, zikiwa na fomula ambazo zinapaswa kuelezea michakato inayotokea kimakusudi, na kuelezea kushuka kwa kasi ya michakato ya kimwili, nadharia tofauti inahitajika.

Hebu tufanye muhtasari. "Kuelea" juu ya kasi ya karne ya 19 - 20, fizikia "imemeza" chambo nzuri kwa namna ya " kanuni ya uhusiano" na alikamatwa kwa nguvu kwenye "ndoano ya chuma" ya kasi kabisa ya mwanga. Bado inakubalika kwa ujumla kuwa SRT "ilileta" fizikia mara moja kutoka kwa shida kubwa. Labda "ilileta nje", lakini "ilileta" wapi kama matokeo? Katika "bwawa" la solipsism, "imekua" hadi juu na matukio yanayoonekana, kutoka ambapo hakuna njia ya kutokea.