Теория за относителността на Айнщайн

Краят на класическата представа за време и пространство е зашеметяващото последствие от хипотезата, изложена през 1905 години от един млад германец - Алберт Айнщайн, автор на теорията за относителността, която коренно преобразява нашето виждане за света.


До XVII век всички са вярвали в постулата на Аристотел, че покоят е естественото състояние на нещата. Галилей пръв доказал, че покой и движение са относителни понятия. Явленията и законите на физиката са едни и същи, когато едно тяло е в покой и когато е в постоянно праволинейно движение.


Но XIX век е ерата на електромагнетизма, наука за светлината и за нематериалните полета. Основателят й, шотландецът Джеймс Клерк Максуел, доказал съществуването на електромагнитните вълни (между които и видимата светлина), които се движат със скоростта на светлината. А тази скорост е постоянна, каквито и да са източникът и наблюдателят. Но това е в противоречие с механиката на Галилей и на Нютон, според която скоростта зависи от гледната точка.


С други думи, в началото на XX век физиката преживява дълбока криза. Тогава вярват, че електромагнитните вълни се разпространяват в някаква нематериална и неподвижна среда, етера, и множество учени се надяват да свържат механиката и електромагнетизма, като проумеят сложното естество на етера. И въпросът е решен по радикален начин от един немски чиновник от Агенцията за патентите: Алберт Айнщайн.


За изграждането на своята теория Айнщайн тръгва от два основни според него принципа: за относителността и за постоянната скорост на светлината. Той дори разширява принципа за относителността, до този момент запазен само за механиката, върху цялата физика, включително и електромагнетизма. Но цената е пълен срив на класическите понятия за време и пространство. Две едновременно протичащи явления за един наблюдател няма да са същите за друг, който се движи спрямо първия. Нито единият, нито другият са прави или грешат: едновременността не е абсолютно понятие, нито пък продължителността. Последствията са страшни!


Най-напред Айнщайн унищожава понятието "етер" - то става излишно. Но най-вече времето и пространството не са нито непроменливи, нито независими, а напротив, те се променят и са взаимносвързани. В една система в движение (с голяма скорост)) по отношение на друга система времето се разширява, а пространството се свива! Но най-известният резултат от славната теория на ограничената относителност е равенството E=mc2. С други думи, когато едно тяло поема енергия, масата му се увеличава, и обратно: когато излъчва енергия, масата му намалява. Маса и енергия са двете лица на една и съща действителност.


Втората теория, тази за всеобщата относителност, е завършена 10 години по-късно. Идеята му хрумва още през 1907 година. Собствената му теория изглежда твърде ограничена. Айнщайн се връща към понятието за "ограничена" относителност, приложима към постоянните праволинейни движения. Но и тук генезисът на тази теория е от времето на Галилей и на Нютон. Тя почива върху еквивалентността между "маса инерция" и "маса тежест". Инерционната маса на едно тяло се противопоставя на движението му: колкото по-голяма е неговата маса, толкова по-голяма сила трябва да се приложи за задвижването му. Масата тежест е свойството, върху което действа земното притегляне. Априори няма причина те да са еквивалентни, еднакви. Само че са. Класическата физика го е установила, без да може да го обясни.


Но за Айнщайн тази еквивалентност, на която никой не е обръщал внимание, не може да бъде просто съвпадение. Той разбира, че притеглянето е също "относително", че е еквивалентно на което и да е ускорено движение.


Така през 1907 година Айнщайн изгражда двете колони, върху които почива теорията за всеобщата относителност: принципът на еквивалентността (между притегляне и ускорение) и принципът на всеобщата относителност. Но изграждането на теорията е бавно и поетапно. През 1911 година Айнщайн прекъсва работата си и в продължение на 3 години изучава притеглянето. Но гравитацията вече няма нищо общо с притегателната сила на Нютон. Дори не е сила в истинския смисъл на думата. Превърнала се в чисто геометрично понятие, гравитацията е едно изкривяване на единството пространство-време. И отново понятията променят смисъла си. Единството пространство-време вече не е някаква непроменлива, статична рамка, независима от явленията, които протичат в нея. То е "гъвкаво", моделирано от материята, която съдържа. Една звезда например "дълбае" временно-пространствения континуум и принуждава близките до нея предмети (планетите, но също и светлината) да следват криви траектории, следващи нейното изкривяване.


Новата теория вече налага замяната на класическата евклидова геометрия с нова, геометрия на кривите гъвкави пространства. През 1912 година Айнщайн се запознава със сложни математически методи,


Други реферати:
Анализ на Чипровското въстание
Петър Дънов
Българо-руските отношения от Освобождението до Балканските войни
Тюдорите и Англия
Съвременно състояние и перспективи за развитието на музеоложката мисъл


Изтегли реферата



Съвременно състояние и перспективи за развитието на музеоложката мисъл - Facebook Image
Сайтът се поддържа от DH Studio | pomagalo1.com © 2012 | Общи условия