Харьцангуйн онолыг 1905 онд гайхалтай эрдэмтэн Альберт Эйнштейн дэвшүүлсэн.

Дараа нь эрдэмтэн түүний хөгжлийн онцгой тохиолдлын талаар ярьсан.

Өнөөдөр үүнийг харьцангуйн тусгай онол буюу SRT гэж нэрлэдэг. SRT-д жигд ба шугаман хөдөлгөөний физик зарчмуудыг судалдаг.

Ялангуяа энэ онолын ихэнх хэсэг нь түүний замд ямар ч саад тотгор байхгүй бол гэрэл ингэж хөдөлдөг;

SRT-ийн гол цөмд Эйнштейн хоёр үндсэн зарчмыг тавьсан:

Харьцангуйн онолын зарчим. Аливаа физик хуулиуд нь хөдөлгөөнгүй биет болон жигд, шулуунаар хөдөлж буй биетүүдийн хувьд ижил байдаг.
Вакуум дахь гэрлийн хурд нь бүх ажиглагчдын хувьд ижил бөгөөд 300,000 км/с-тэй тэнцүү байна.

Харьцангуйн онолыг практикт туршиж үзэх боломжтой гэж Эйнштейн туршилтын үр дүнгийн хэлбэрээр нотлох баримтуудыг танилцуулав.

Жишээнүүдийг ашиглан зарчмуудыг авч үзье.

Хоёр биет шулуун шугамын дагуу тогтмол хурдтайгаар хөдөлж байна гэж төсөөлье. Тэдний хөдөлгөөнийг тогтмол цэгтэй харьцуулахын оронд Эйнштейн бие биентэйгээ харьцуулан судлахыг санал болгов. Жишээлбэл, хоёр галт тэрэг зэргэлдээх замаар өөр өөр хурдтайгаар явдаг. Нэгэнд нь та сууж байгаа, нөгөөд нь эсрэгээрээ найз чинь байна. Та үүнийг харж байгаа бөгөөд таны харахтай харьцуулахад хурд нь зөвхөн галт тэрэгний хурдны ялгаанаас хамаарна, гэхдээ хэр хурдан явж байгаагаас хамаарахгүй. Наад зах нь галт тэрэгнүүд хурдсах эсвэл эргэх хүртэл.
Тэд харьцангуйн онолыг сансрын жишээн дээр тайлбарлах дуртай. Энэ нь хурд, зай нэмэгдэхийн хэрээр үр нөлөө нь нэмэгддэг, ялангуяа гэрэл хурдаа өөрчилдөггүйг харгалзан үздэг. Нэмж дурдахад вакуумд гэрлийн тархалтад юу ч саад болохгүй. Тиймээс хоёр дахь зарчим нь гэрлийн хурдны тогтмол байдлыг тунхагладаг. Хэрэв та сансрын хөлөг дээрх цацрагийн эх үүсвэрийг бэхжүүлж, асаавал хөлөг онгоцонд юу ч тохиолдсон: энэ нь өндөр хурдтай хөдөлж, хөдөлгөөнгүй унжиж эсвэл ялгаруулагчтай хамт алга болж болно, станцаас ажиглагч гэрлийг харах болно. бүх тохиолдлын хувьд ижил хугацааны дараа.

Харьцангуйн ерөнхий онол.

1907-1916 онуудад Эйнштейн Харьцангуйн ерөнхий онолыг бүтээхээр ажилласан. Физикийн энэ хэсэг нь ерөнхийдөө объектуудын хөдөлгөөнийг хурдасгаж, траекторийг өөрчлөх боломжтой; Харьцангуйн ерөнхий онол нь орон зай, цаг хугацааны сургаалыг таталцлын онолтой хослуулж, тэдгээрийн хоорондын хамаарлыг тогтоодог. Өөр нэг нэр нь бас алдартай: таталцлын геометрийн онол. Харьцангуйн ерөнхий онол нь харьцангуйн тусгай онолын дүгнэлт дээр суурилдаг. Энэ тохиолдолд математик тооцоолол нь маш нарийн төвөгтэй байдаг.

Томъёогүйгээр тайлбарлахыг хичээцгээе.

Харьцангуйн ерөнхий онолын постулатууд:

объект, тэдгээрийн хөдөлгөөнийг авч үзэх орчин нь дөрвөн хэмжээст;
бүх бие тогтмол хурдтайгаар унадаг.

Нарийвчилсан мэдээлэл рүү шилжье.

Тиймээс харьцангуйн ерөнхий шинжлэх ухаанд Эйнштейн дөрвөн хэмжигдэхүүнийг ашигладаг: тэрээр ердийн гурван хэмжээст орон зайг цаг хугацаагаар нэмсэн. Эрдэмтэд үүссэн бүтцийг орон зай-цаг хугацааны тасралтгүй буюу орон зай-цаг хугацаа гэж нэрлэдэг. Дөрвөн хэмжээст объектууд хөдөлж байх үед өөрчлөгддөггүй гэж үздэг ч бид зөвхөн гурван хэмжээст проекцийг л мэдрэх чадвартай байдаг. Өөрөөр хэлбэл, та захирагчийг хичнээн бөхийлгөсөн ч үл мэдэгдэх 4 хэмжээст биеийн проекцийг л харах болно. Эйнштейн орон зай-цаг хугацааны үргэлжлэлийг хуваагдашгүй гэж үзсэн.

Таталцлын талаар Эйнштейн дараах постулатыг дэвшүүлсэн: таталцал бол орон зай-цаг хугацааны муруйлт юм.

Эйнштейний хэлснээр, зохион бүтээгчийн толгой дээр алим унах нь таталцлын үр дагавар биш, харин орон зай-цаг хугацааны нөлөөлөлд өртсөн цэгт масс-энерги байсны үр дагавар юм. Хавтгай жишээ ашиглан: зотон даавуу авч, дөрвөн тулгуур дээр сунгаж, биеийг нь байрлуул, бид зотон дотор хонхорхой байгааг харж байна; Эхний объектод ойрхон байгаа хөнгөн биетүүд нь даавууны муруйлтаас болж өнхрөх болно (татагдахгүй).

Таталцлын биетийн дэргэд гэрлийн туяа нугалж байдаг нь батлагдсан. Өндөрт нэмэгдэхийн хэрээр цаг хугацаа тэлдэг нь туршилтаар батлагдсан. Эйнштейн асар том биетэй үед орон зай-цаг муруй байдаг ба таталцлын хурдатгал нь 4 хэмжээст орон зай дахь жигд хөдөлгөөний 3 хэмжээст төсөөлөл гэж дүгнэсэн. Том биет рүү зотон дээр эргэлдэж буй жижиг биетүүдийн зам нь өөрсөддөө шулуун хэвээр байна.

Одоогийн байдлаар харьцангуйн ерөнхий онол нь таталцлын бусад онолуудын дунд тэргүүлэгч бөгөөд инженер, одон орон судлаач, хиймэл дагуулын навигацийн хөгжүүлэгчид практикт ашигладаг. Альберт Эйнштейн бол шинжлэх ухаан, байгалийн шинжлэх ухааны үзэл баримтлалын агуу хувиргагч юм. Харьцангуйн онолоос гадна Брауны хөдөлгөөний онолыг бий болгож, гэрлийн квант онолыг судалж, квант статистикийн үндсийг боловсруулахад оролцсон.

Сайтын материалыг ашиглахыг зөвхөн эх сурвалжийн идэвхтэй холбоосыг байрлуулсан тохиолдолд л зөвшөөрнө.

Харьцангуйн ерөнхий онол(GTR) нь 1915-1916 онд Альберт Эйнштейний гаргасан таталцлын геометрийн онол юм. Харьцангуйн тусгай онолын цаашдын хөгжил болох энэхүү онолын хүрээнд таталцлын нөлөө нь цаг хугацааны орон зайд байрлах бие ба талбайн хүчний харилцан үйлчлэлээс бус харин орон зай-цаг хугацааны хэв гажилтаас үүдэлтэй гэж үздэг. өөрөө, ялангуяа масс энерги байгаатай холбоотой. Тиймээс харьцангуйн ерөнхий онолын хувьд бусад хэмжлийн онолуудын нэгэн адил таталцал нь хүчний харилцан үйлчлэл биш юм. Харьцангуйн ерөнхий онол нь Эйнштейний тэгшитгэлийг ашиглан орон зайн цаг хугацааны муруйлтыг орон зайд байгаа материтай холбосноор таталцлын бусад хэмжүүрийн онолуудаас ялгаатай.

Харьцангуй ерөнхий онол нь одоогоор хамгийн амжилттай таталцлын онол бөгөөд ажиглалтаар сайн нотлогдсон. Харьцангуйн ерөнхий онолын анхны амжилт нь Мөнгөн усны перигелийн хэвийн бус прецессийг тайлбарлах явдал байв. Дараа нь 1919 онд Артур Эддингтон бүтэн хиртэлтийн үеэр нарны ойролцоо гэрлийн гулзайлтын ажиглалтыг мэдээлсэн нь харьцангуйн ерөнхий онолын таамаглалыг баталжээ.

Түүнээс хойш бусад олон ажиглалт, туршилтууд нь таталцлын цагийн тэлэлт, таталцлын улаан шилжилт, таталцлын талбайн дохионы саатал, одоог хүртэл зөвхөн шууд бусаар таталцлын цацраг зэрэг онолын таамаглалуудын нэлээд хэсгийг баталсан. Нэмж дурдахад олон тооны ажиглалтууд нь харьцангуйн ерөнхий онолын хамгийн нууцлаг, чамин таамаглалуудын нэг болох хар нүх байдаг гэдгийг батлах гэж тайлбарладаг.

Харьцангуйн ерөнхий онол гайхалтай амжилтанд хүрсэн хэдий ч хар нүх, орон зай-цаг хугацааг авч үзэхэд математикийн салшгүй зөрүү гарч ирснээс үүдэн квант онолын сонгодог хязгаар болгон дахин томъёолж чадахгүй байгаа нь шинжлэх ухааны нийгэмлэгт таагүй байдал үүсгэж байна. ерөнхийдөө өвөрмөц байдал. Энэ асуудлыг шийдэхийн тулд хэд хэдэн өөр онол санал болгосон. Орчин үеийн туршилтын тоо баримтаас харахад харьцангуйн ерөнхий онолын ямар ч төрлийн хазайлт нь хэрэв байгаа бол маш бага байх ёстой.

Харьцангуйн ерөнхий онолын үндсэн зарчим

Ньютоны таталцлын онол нь таталцлын үзэл баримтлал дээр суурилдаг бөгөөд энэ нь алсын зайн хүч юм: энэ нь ямар ч зайд шууд үйлчилдэг. Үйлдлийн энэхүү агшин зуурын шинж чанар нь орчин үеийн физикийн хээрийн парадигм, ялангуяа Эйнштейний 1905 онд Пуанкаре, Лоренц нарын бүтээлээс санаа авсан харьцангуйн тусгай онолтой нийцэхгүй байна. Эйнштейний онолоор ямар ч мэдээлэл вакуум дахь гэрлийн хурдаас илүү хурдан тархаж чадахгүй.

Математикийн хувьд Ньютоны таталцлын хүч нь таталцлын талбар дахь биеийн потенциал энергиэс үүсдэг. Энэ потенциал энергид харгалзах таталцлын потенциал нь Пуассоны тэгшитгэлд захирагддаг бөгөөд энэ нь Лоренцын хувиргалтуудад өөрчлөгддөггүй. Инвариант бус байдлын шалтгаан нь харьцангуйн тусгай онолын энерги нь скаляр хэмжигдэхүүн биш харин 4 векторын цаг хугацааны бүрэлдэхүүнд ордогт оршино. Таталцлын векторын онол нь Максвеллийн цахилгаан соронзон орны онолтой төстэй болж, таталцлын долгионы сөрөг энергид хүргэдэг бөгөөд энэ нь харилцан үйлчлэлийн шинж чанартай холбоотой: таталцлын цэнэг (масс) шиг таталцаж, няцаахгүй, цахилгаан соронзон шиг. Иймээс Ньютоны таталцлын онол нь харьцангуйн тусгай онолын үндсэн зарчим болох аливаа инерциал тооллын систем дэх байгалийн хуулиудын өөрчлөгдөөгүй байдал, Пуанкаре 1905 онд анх санал болгосон Ньютоны онолын шууд вектор ерөнхийлөлттэй нийцэхгүй байна. "Электроны динамикийн тухай" ажил нь бие махбодийн хувьд хангалтгүй үр дүнд хүргэдэг.

Эйнштейн аливаа жишиг хүрээтэй харьцуулахад байгалийн хуулиудын өөрчлөгдөөгүй байх зарчимд нийцэх таталцлын онолыг хайж эхлэв. Энэхүү эрэл хайгуулын үр дүн нь таталцлын болон инерцийн массын ижил төстэй байдлын зарчимд суурилсан харьцангуйн ерөнхий онол байв.

Таталцлын болон инерцийн массын тэгш байдлын зарчим

Ньютоны сонгодог механикт массын тухай хоёр ойлголт байдаг: эхнийх нь Ньютоны хоёрдугаар хуулийг, хоёр дахь нь дэлхийн таталцлын хуулийг хэлдэг. Эхний масс - инерцийн (эсвэл инерцийн) - бие махбодид үйлчилж буй таталцлын бус хүчийг хурдатгалд харьцуулсан харьцаа юм. Хоёрдахь масс - таталцал (эсвэл заримдаа хүнд гэж нэрлэдэг) - биеийг бусад биетүүдийн таталцлын хүч ба өөрийн татах хүчийг тодорхойлдог. Ерөнхийдөө эдгээр хоёр массыг янз бүрийн туршилтаар хэмждэг тул бие биентэйгээ огт пропорциональ байх албагүй гэдгийг тайлбараас харж болно. Тэдний хатуу пропорциональ байдал нь таталцлын бус болон таталцлын харилцан үйлчлэлийн аль алинд нь нэг биеийн массын тухай ярих боломжийг олгодог. Тохиромжтой нэгжийн сонголтоор эдгээр массыг бие биетэйгээ тэнцүү болгож болно. Уг зарчмыг Исаак Ньютон дэвшүүлсэн бөгөөд массын тэгш байдлыг 10?3 гэсэн харьцангуй нарийвчлалтайгаар туршилтаар баталгаажуулсан. 19-р зууны төгсгөлд Эөтвөс илүү нарийн туршилтуудыг хийж, зарчмын туршилтын нарийвчлалыг 10?9 болгон авчирсан. 20-р зууны турш туршилтын технологи нь массын тэгш байдлыг 10?12-10?13 (Брагинский, Дик гэх мэт) харьцангуй нарийвчлалтайгаар батлах боломжтой болсон. Заримдаа таталцлын болон инерцийн массын тэгш байдлын зарчмыг сул эквивалент зарчим гэж нэрлэдэг. Альберт Эйнштейн харьцангуйн ерөнхий онол дээр үндэслэсэн.

Геодезийн шугамын дагуу хөдөлгөөний зарчим

Хэрэв таталцлын масс нь инерцийн масстай яг тэнцүү бол зөвхөн таталцлын хүч үйлчилдэг биеийн хурдатгалын илэрхийлэлд масс хоёулаа хүчингүй болно. Тиймээс биеийн хурдатгал, улмаар түүний замнал нь биеийн масс болон дотоод бүтцээс хамаардаггүй. Хэрэв сансар огторгуйн нэг цэгт байгаа бүх бие ижил хурдатгал авдаг бол энэ хурдатгал нь биетүүдийн шинж чанартай биш, харин энэ цэг дэх орон зайн шинж чанартай холбоотой байж болно.

Тиймээс биетүүдийн хоорондын таталцлын харилцан үйлчлэлийн тодорхойлолтыг биетүүдийн хөдөлж буй орон зай-цаг хугацааны тайлбар болгон бууруулж болно. Эйнштейний адил биетүүд инерцээр хөдөлдөг, өөрөөр хэлбэл, өөрсдийн жишиг хүрээн дэх хурдатгал нь тэг байхаар хөдөлдөг гэж үзэх нь зүйн хэрэг юм. Дараа нь биетүүдийн замнал нь геодезийн шугам байх бөгөөд онолыг 19-р зуунд математикчид боловсруулжээ.

Уламжлал ёсоор интервал эсвэл дэлхийн функц гэж нэрлэгддэг хоёр үйл явдлын хоорондох зайны аналогийг орон зай-цаг хугацаанд зааж өгснөөр геодезийн шугамыг олж болно. Гурван хэмжээст орон зай ба нэг хэмжээст цаг хугацааны интервал (өөрөөр хэлбэл дөрвөн хэмжээст орон зай-цаг) нь метрийн тензорын 10 бие даасан бүрэлдэхүүнээр өгөгддөг. Эдгээр 10 тоо нь орон зайн хэмжигдэхүүнийг бүрдүүлдэг. Энэ нь орон зай-цаг хугацааны хязгааргүй ойрхон хоёр цэгийн хоорондох "зайг" өөр өөр чиглэлд тодорхойлдог. Хурд нь гэрлийн хурдаас бага физик биетүүдийн дэлхийн шугамд тохирсон геодезийн шугамууд нь хамгийн их цаг хугацааны шугамууд болж хувирдаг, өөрөөр хэлбэл энэ траекторийн дагуу биед хатуу бэхлэгдсэн цагаар хэмжигддэг цаг хугацаа юм. Орчин үеийн туршилтууд геодезийн шугамын дагуу биетүүдийн хөдөлгөөнийг таталцлын болон инерцийн массын тэгш хэмтэй ижил нарийвчлалтайгаар баталж байна.

Орон зайн цаг хугацааны муруйлт

Хэрэв та хоёр ойрхон цэгээс бие биетэйгээ зэрэгцээ хоёр биеийг хөөргөх юм бол таталцлын талбарт тэд аажмаар ойртож эсвэл бие биенээсээ холдож эхэлнэ. Энэ нөлөөг геодезийн шугамын хазайлт гэж нэрлэдэг. Төв хэсэгт асар том объект байрлуулсан резинэн мембраны дагуу хоёр бөмбөг бие биентэйгээ зэрэгцэн орвол ижил төстэй нөлөөг шууд ажиглаж болно. Бөмбөлөгүүд сарних болно: мембранаар түлхэж буй объект руу ойртсон бөмбөг нь хол зайд байгаа бөмбөгөөс илүү төв рүү чиглэх болно. Энэ зөрүү (хазайлт) нь мембраны муруйлттай холбоотой юм. Үүний нэгэн адил орон зай-цаг хугацааны хувьд геодезийн хазайлт (биеийн траекторийн зөрүү) нь түүний муруйлттай холбоотой байдаг. Орон зай-цаг хугацааны муруйлт нь түүний хэмжүүрээр тодорхойлогддог - метрийн тензор. Харьцангуйн ерөнхий онол ба таталцлын өөр онолуудын хоорондох ялгаа нь ихэнх тохиолдолд материйн (таталцлын талбарыг үүсгэдэг таталцлын бус шинж чанартай биет ба талбарууд) болон орон зай-цаг хугацааны хэмжигдэхүүнүүдийн хоорондын холболтын аргад тодорхойлогддог.

Орон зай-цаг хугацааны ерөнхий харьцангуйн онол ба хүчтэй эквивалент зарчим

Харьцангуйн ерөнхий онолын үндэс нь таталцлын болон инерцийн талбайн эквивалент зарчим гэж ихэвчлэн буруу үздэг бөгөөд үүнийг дараах байдлаар томъёолж болно.
Таталцлын талбарт байрладаг орон нутгийн физик систем нь жижиг хэмжээтэй, тусгай онолын хавтгай орон зайд шингэсэн хурдасгасан (инерцийн лавлагааны системтэй харьцуулахад) лавлагааны системд байрладаг ижил системээс зан төлөвийн хувьд ялгагдах боломжгүй юм. харьцангуйн.

Заримдаа ижил зарчмыг "харьцангуйн тусгай онолын орон нутгийн хүчин төгөлдөр байдал" эсвэл "хүчтэй тэнцэх зарчим" гэж нэрлэдэг.

Түүхийн хувьд энэ зарчим харьцангуйн ерөнхий онолыг хөгжүүлэхэд үнэхээр том үүрэг гүйцэтгэсэн бөгөөд Эйнштейн түүнийг боловсруулахдаа ашигласан байдаг. Гэсэн хэдий ч харьцангуйн тусгай онолын хурдасгасан болон анхны лавлагааны хүрээнд орон зай-цаг нь муруй хэлбэртэй байдаг тул онолын хамгийн эцсийн хэлбэрт энэ нь үнэндээ агуулагдахгүй. Харьцангуйн ерөнхий онол нь түүнийг ямар ч биетээр муруйдаг бөгөөд яг түүний муруйлт нь биетүүдийн таталцлыг үүсгэдэг.

Харьцангуйн ерөнхий онолын орон-цаг хугацаа ба харьцангуйн тусгай онолын орон-цаг хугацааны гол ялгаа нь түүний муруйлт бөгөөд энэ нь тензорын хэмжигдэхүүн - муруйлт тензороор илэрхийлэгдэнэ гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Тусгай харьцангуйн онолын орон зайн цаг хугацааны хувьд энэ тензор нь тэгтэй адилхан бөгөөд орон зай-цаг нь тэгш байдаг.

Ийм учраас "харьцангуйн ерөнхий онол" гэсэн нэр нь бүрэн зөв биш юм. Энэ онол нь одоогоор физикчдийн үзэж байгаа таталцлын хэд хэдэн онолын зөвхөн нэг нь бөгөөд харьцангуйн тусгай онол (илүү нарийвчлалтай, түүний орон зай-цаг хугацааны хэмжүүрийн зарчим) нь шинжлэх ухааны нийгэмлэгт ерөнхийдөө хүлээн зөвшөөрөгдсөн бөгөөд энэ онолын тулгын чулууг бүрдүүлдэг. орчин үеийн физикийн үндэс. Гэсэн хэдий ч харьцангуйн ерөнхий онолоос бусад боловсруулсан таталцлын онолуудын аль нь ч цаг хугацаа, туршилтыг даван туулж чадаагүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Харьцангуйн ерөнхий онолын үндсэн үр дагавар

Захидал харилцааны зарчмын дагуу сул таталцлын талбарт харьцангуйн ерөнхий онолын таамаглал нь талбайн хүч нэмэгдэх тусам нэмэгддэг жижиг засварууд бүхий Ньютоны бүх нийтийн таталцлын хуулийг хэрэглэсний үр дүнтэй давхцдаг.

Харьцангуйн ерөнхий онолын анхны таамаглаж, туршилтаар шалгасан үр дагавар нь анхны туршилтынхаа он цагийн дарааллаар жагсаасан гурван сонгодог нөлөө байв.
1. Ньютоны механикийн таамаглалтай харьцуулахад Мөнгөн усны тойрог замын перигелионы нэмэлт шилжилт.
2. Нарны таталцлын талбар дахь гэрлийн цацрагийн хазайлт.
3. Гравитацийн улаан шилжилт буюу таталцлын талбар дахь цаг хугацааны тэлэлт.

Туршилтаар баталгаажуулж болох хэд хэдэн өөр нөлөө байдаг. Тэдгээрийн дотроос Нар, Бархасбадийн таталцлын талбар дахь цахилгаан соронзон долгионы хазайлт, удаашрал (Шапиро эффект), Линз-Тиррингийн эффект (эргэдэг биеийн ойролцоо гироскопийн прецесс), хар нүх байдгийн астрофизикийн нотолгоо зэргийг дурдаж болно. , хос оддын ойрын системүүд таталцлын долгион ялгаруулж, орчлон ертөнц тэлэхийн нотолгоо.

Одоогоор харьцангуй ерөнхий онолыг үгүйсгэсэн найдвартай туршилтын нотолгоо олдоогүй байна. Харьцангуй ерөнхий онолоор таамагласан хэмжсэн нөлөөллийн хэмжээнээс хазайх нь 0.1% -иас хэтрэхгүй (дээрх гурван сонгодог үзэгдлийн хувьд). Гэсэн хэдий ч янз бүрийн шалтгааны улмаас онолчид таталцлын 30-аас доошгүй өөр онолыг боловсруулсан бөгөөд тэдгээрийн зарим нь онолд багтсан параметрүүдийн зохих утгуудаар ерөнхий харьцангуйн онолын үр дүнг дур мэдэн авах боломжтой болгодог.

Эйнштейний харьцангуйн онолЭхний биеийн хөдөлгөөнийг тодорхойлох нь зөвхөн өөр биеийн хөдөлгөөний улмаас боломжтой гэсэн мэдэгдэлд үндэслэсэн болно. Энэхүү дүгнэлт нь дөрвөн хэмжээст орон зай-цаг хугацааны тасралтгүй байдал, түүний ухамсарт үндэс суурь болсон. Энэ нь цаг хугацаа ба гурван хэмжигдэхүүнийг авч үзэхэд ижил үндэслэлтэй байдаг.

Харьцангуйн тусгай онол, 1905 онд нээсэн бөгөөд сургуульд илүү их судлагдсан бөгөөд жигд харьцангуй хөдөлгөөнд байгаа ажиглалтын талаас зөвхөн юу болж байгааг тайлбарласнаар төгсдөг тогтолцоотой. Энэ нь хэд хэдэн чухал үр дагаварт хүргэсэн:

1 Ажиглагч бүрийн хувьд гэрлийн хурд тогтмол байдаг.

2 Хурд их байх тусам биеийн масс нь гэрлийн хурдаар илүү хүчтэй мэдрэгддэг.

3 Энерги-Е ба масс-m нь хоорондоо тэнцүү бөгөөд тэнцүү бөгөөд үүнээс дараах томъёо нь c- гэрлийн хурд байх болно.
E = mс2
Энэ томъёоноос харахад масс нь энерги болж, бага масс нь илүү их энергид хүргэдэг.

4 Илүү өндөр хурдтай үед биеийн шахалт үүсдэг (Лоренц-Фицжералд шахалт).

5 Ажиглагчийг тайван байдалд байгаа болон хөдөлж буй объектыг авч үзвэл хоёр дахь удаагаа удаашрах болно. 1915 онд боловсруулсан энэ онол нь хурдатгалын хөдөлгөөнд байгаа ажиглагчдад тохиромжтой. Таталцал ба орон зайг харуулсан. Үүнээс үзэхэд сансар огторгуйд бодис агуулагдаж байгаа тул таталцлын талбар үүсдэг тул муруй байна гэж үзэж болно. Энэ нь сансар огторгуйн өмч нь таталцал юм. Сонирхолтой нь таталцлын орон гэрлийг нугалж, тэнд хар нүх гарч ирэв.

Жич: Хэрэв та Археологи (http://arheologija.ru/) сонирхож байгаа бол зөвхөн малтлага, олдвор гэх мэт сонирхолтой сайтын линкийг дагаж, сүүлийн үеийн мэдээг хуваалцаарай.

Зурагт Эйнштейний онолын жишээг харуулав.

Доод Аянз бүрийн хурдаар хөдөлж буй машинуудыг харж буй ажиглагчийг дүрсэлдэг. Гэхдээ улаан машин цэнхэр машинаас илүү хурдан хөдөлж байгаа нь түүнтэй харьцуулахад гэрлийн хурд үнэмлэхүй болно гэсэн үг юм.

Доод INмашины гэрлээс ялгарах гэрлийг харгалзан үздэг бөгөөд энэ нь машинуудын хурдны ялгааг үл харгалзан ижил байх болно.

Доод ХАМТ E энерги = T масс гэдгийг баталж буй цөмийн дэлбэрэлтийг үзүүлэв. Эсвэл E = mс2.

Доод ДБие нь шахагдаж байхад бага масс нь илүү их энерги өгдөг болохыг зурагнаас харж болно.

Доод ЭМу мезонуудын нөлөөгөөр орон зай дахь цаг хугацааны өөрчлөлт. Цаг хугацаа сансарт дэлхийгээс удаан урсдаг.

Идэх даммигийн харьцангуйн онолҮүнийг видеонд товч харуулав:

Харьцангуйн онолын тухай маш сонирхолтой баримтыг орчин үеийн эрдэмтэд 2014 онд нээсэн боловч оньсого хэвээр байна.

Энэ ертөнц гүн харанхуйд бүрхэгдсэн байв.
Гэрэл байх болтугай! Тэгээд Ньютон гарч ирэв.
18-р зууны эпиграм.

Гэвч Сатан өшөө авалтаа удаан хүлээсэнгүй.
Эйнштейн ирээд бүх зүйл өмнөх шигээ болсон.
20-р зууны эпиграм.

Харьцангуйн онолын постулатууд

Посулат (аксиом)- онолын үндэс болсон, нотлох баримтгүйгээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн үндсэн мэдэгдэл.

Эхний постулат:физикийн аливаа үзэгдлийг дүрсэлсэн бүх физикийн хуулиуд нь бүх инерцийн лавлагааны системд ижил хэлбэртэй байх ёстой.

Энэ ижил постулатыг өөрөөр томъёолж болно: аливаа инерцийн лавлагааны системд ижил анхны нөхцөлд байгаа бүх физик үзэгдлүүд ижил замаар явагддаг.

Хоёр дахь постулат:бүх инерцийн лавлагааны системд вакуум дахь гэрлийн хурд ижил бөгөөд гэрлийн эх үүсвэр ба хүлээн авагчийн хөдөлгөөний хурдаас хамаардаггүй. Энэ хурд нь энерги дамжуулах дагалддаг бүх үйл явц, хөдөлгөөний хамгийн дээд хурд юм.

Масс ба энергийн хоорондын хамаарлын хууль

Харьцангуй механик- гэрлийн хурдтай ойролцоо хурдтай биеийн хөдөлгөөний хуулийг судалдаг механикийн салбар.

Аливаа бие нь оршин тогтнохынхоо улмаас түүний амрах масстай пропорциональ энергитэй байдаг.

Харьцангуйн онол гэж юу вэ (видео)

Харьцангуйн онолын үр дагавар

Нэгэн зэрэглэлийн харьцангуй байдал.Хоёр үйл явдлын нэгэн зэрэг нь харьцангуй юм. Хэрэв өөр өөр цэгүүдэд тохиолдох үйл явдлууд нэг инерциал сануулгын системд нэгэн зэрэг явагдах юм бол бусад инерциал сануулгын системд нэгэн зэрэг явагдахгүй байж болно.

Уртыг багасгах.Тайвширч байгаа K" жишиг хүрээнд хэмжсэн биеийн урт нь K" нь Ox тэнхлэгийн дагуу v хурдтайгаар хөдөлдөг K" жишиг хүрээний уртаас их байна.

Хугацаа тэлэх. K" инерцийн лавлагаа систем дэх хөдөлгөөнгүй цагаар хэмжсэн хугацааны интервал нь K" нь v хурдтай хөдөлдөг K" инерцийн жишиг системд хэмжсэн хугацааны интервалаас бага байна:

Харьцангуйн онол

Стивен Хокинг, Леонард Млодинов нарын "Цаг хугацааны товч түүх" номын материал

Харьцангуй

Харьцангуйн зарчим гэж нэрлэгддэг Эйнштейний үндсэн постулат нь физикийн бүх хуулиуд хурдаас үл хамааран чөлөөтэй хөдөлж буй бүх ажиглагчдын хувьд ижил байх ёстой гэж заасан байдаг. Хэрэв гэрлийн хурд тогтмол байвал ямар ч чөлөөтэй хөдөлж буй ажиглагч гэрлийн эх үүсвэрт ойртож, түүнээс холдох хурдаас үл хамааран ижил утгыг бүртгэх ёстой.

Бүх ажиглагчид гэрлийн хурдны талаар санал нэгдэх шаардлага нь цаг хугацааны тухай ойлголтыг өөрчлөхөд хүргэдэг. Харьцангуйн онолын дагуу галт тэргэнд явж буй ажиглагч болон тавцан дээр зогсож буй ажиглагч хоёр гэрлийн туулсан зайг өөр өөрөөр тооцдог. Хурд нь зайг цаг хугацаагаар хуваадаг тул ажиглагчид гэрлийн хурдны талаар санал нийлэх цорын ганц арга зам бол тэд мөн цаг хугацааны талаар санал нийлэхгүй байх явдал юм. Өөрөөр хэлбэл харьцангуйн онол үнэмлэхүй цаг хугацааны үзэл баримтлалд цэг тавьсан! Ажиглагч бүр өөрийн гэсэн цаг хэмжигдэхүүнтэй байх ёстой бөгөөд өөр өөр ажиглагчдын хувьд ижил цаг нь ижил цагийг харуулах албагүй юм.

Орон зайг гурван хэмжээстэй гэж хэлэхэд бид түүний доторх цэгийн байрлалыг гурван тоо буюу координат ашиглан илэрхийлж болно гэсэн үг юм. Хэрэв бид тайлбартаа цаг хугацааг оруулбал дөрвөн хэмжээст орон зай-цаг болно.

Харьцангуйн онолын өөр нэг алдартай үр дагавар бол Эйнштейний алдарт E = mc2 тэгшитгэлээр илэрхийлсэн масс ба энергийн тэнцэл юм (энд E нь энерги, m нь биеийн масс, c нь гэрлийн хурд юм). Энерги ба массын эквивалентаас шалтгаалан материаллаг объектын хөдөлгөөний улмаас кинетик энерги нь түүний массыг нэмэгдүүлдэг. Өөрөөр хэлбэл, объектыг хурдасгахад илүү хэцүү болдог.

Энэ нөлөө нь зөвхөн гэрлийн хурдтай ойролцоо хурдтай хөдөлдөг биед чухал ач холбогдолтой юм. Жишээлбэл, гэрлийн хурдны 10% -тай тэнцэх хурдтай үед биеийн масс тайван үеийнхээс ердөө 0.5% -иар их байх боловч гэрлийн хурдны 90% -тай тэнцэх хурдтай үед масс нь хоёр дахин их байх болно. ердийн нэг. Гэрлийн хурд руу ойртох тусам биеийн масс улам хурдацтай нэмэгдэж, түүнийг хурдасгахад илүү их энерги шаардагдана. Харьцангуйн онолын дагуу объект хэзээ ч гэрлийн хурдад хүрч чадахгүй, учир нь энэ тохиолдолд түүний масс нь хязгааргүй болж, масс ба энергийн тэнцүү байдлаас шалтгаалан үүнийг хийхэд хязгааргүй энерги шаардагдана. Харьцангуйн онол ямар ч энгийн биеийг гэрлийн хурдаас бага хурдтай хөдөлгөхийг үүрд буруушаадаг нь ийм учиртай. Зөвхөн өөрийн массгүй гэрэл эсвэл бусад долгионууд гэрлийн хурдаар хөдөлж чаддаг.

Хагарсан орон зай

Эйнштейний харьцангуйн ерөнхий онол нь таталцал нь ердийн хүч биш, харин урьд нь бодож байсан шиг орон зай-цаг хавтгай биш байдгийн үр дагавар гэсэн хувьсгалт таамаглал дээр суурилдаг. Харьцангуйн ерөнхий онолын хувьд орон зай цаг хугацаа нь түүнд байрлуулсан масс болон энергийн нөлөөгөөр нугалж, муруйдаг. Дэлхий шиг биетүүд таталцлын хүчний нөлөөгөөр бус муруй тойрог замд хөдөлдөг.

Геодезийн шугам нь хоёр нисэх онгоцны буудлын хоорондох хамгийн богино шугам тул навигагчид эдгээр маршрутын дагуу онгоцыг чиглүүлдэг. Жишээлбэл, та луужингийн заалтыг дагаж, Нью-Йоркоос Мадрид хүртэл 5966 километрийн зайд газарзүйн параллель дагуу бараг зүүн тийш нисч болно. Гэхдээ та эхлээд зүүн хойшоо чиглэн, дараа нь аажмаар зүүн, дараа нь зүүн урагш эргэдэг том тойрог замд нисвэл ердөө 5802 км замыг туулах хэрэгтэй болно. Газрын зураг дээрх газрын гадаргуу нь гажигтай (хавтгай байдлаар дүрслэгдсэн) эдгээр хоёр маршрутын харагдах байдал нь хуурамч юм. Бөмбөрцгийн гадаргуугийн нэг цэгээс нөгөө цэг рүү "шулуун" зүүн тийш шилжихдээ та шулуун шугамын дагуу биш, эс тэгвээс хамгийн богино геодезийн шугамын дагуу биш юм.

Сансар огторгуйд шулуун шугамаар хөдөлж буй хөлгийн траекторийг дэлхийн хоёр хэмжээст гадаргуу руу чиглүүлбэл тэр нь муруйсан байна.

Харьцангуйн ерөнхий онолын дагуу таталцлын орон гэрлийг нугалах ёстой. Жишээлбэл, нарны ойролцоо гэрлийн туяа одны массын нөлөөн дор бага зэрэг тонгойх ёстой гэж онол таамаглаж байна. Энэ нь алс холын одны гэрэл Нарны ойролцоо өнгөрвөл бага өнцгөөр хазайна гэсэн үг бөгөөд энэ нь дэлхий дээрх ажиглагч одыг яг хаана байгааг нь хардаггүй гэсэн үг юм.

Харьцангуйн тусгай онолын үндсэн постулатын дагуу бүх физикийн хуулиуд хурдаас үл хамааран чөлөөтэй хөдөлж буй бүх ажиглагчдын хувьд ижил байдаг гэдгийг эргэн санацгаая. Товчоор хэлбэл, эквивалентийн зарчим нь энэ дүрмийг чөлөөтэй биш, харин таталцлын талбайн нөлөөн дор хөдөлдөг ажиглагчдад өгдөг.

Сансрын хангалттай жижиг бүс нутагт та таталцлын талбарт амарч байна уу эсвэл хоосон орон зайд тогтмол хурдатгалтай хөдөлж байна уу гэдгийг шүүх боломжгүй юм.

Та хоосон орон зайн дунд байрлах цахилгаан шатанд байна гэж төсөөлөөд үз дээ. Таталцал байхгүй, "дээш", "доош" гэж байхгүй. Та чөлөөтэй хөвж байна. Дараа нь цахилгаан шат тогтмол хурдатгалтайгаар хөдөлж эхэлдэг. Та гэнэт жингээ мэдэрдэг. Өөрөөр хэлбэл, та одоо шал гэж ойлгогддог лифтний аль нэг хананд дарагдсан байна. Алим аваад явуулчихвал шалан дээр унана. Үнэн хэрэгтээ, одоо та хурдатгалтай хөдөлж байгаа үед лифт доторх бүх зүйл лифт огт хөдөлдөггүй, харин жигд таталцлын талбарт амарч байсантай яг адилхан болно. Эйнштейн та галт тэрэгний вагонд сууж байхдаа тэр хөдөлгөөнгүй эсвэл жигд хөдөлж байгаа эсэхийг ялгаж чаддаггүйтэй адил лифт дотор байх үед тэр нь тогтмол хурдатгалтай хөдөлж байна уу эсвэл жигд таталцлын талбарт байна уу гэдгийг ялгаж чадахгүй гэдгийг ойлгосон. Энэхүү ойлголтын үр дүн нь тэнцүү байх зарчим байв.

Эквивалентийн зарчим ба түүний илрэлийн өгөгдсөн жишээ нь инерцийн масс (түүнд үйлчлэх хүч нь биед хэр их хурдатгал өгөхийг тодорхойлдог Ньютоны хоёрдугаар хуулийн хэсэг) болон таталцлын масс (Ньютоны хуулийн нэг хэсэг) тохиолдолд л хүчинтэй байх болно. таталцлын хүчийг тодорхойлдог таталцлын хүч) нь нэг бөгөөд ижил зүйл юм.

Эйнштейн инерцийн болон таталцлын массын эквивалентыг ашиглан эквивалентийн зарчмыг гарган авч, эцсийн эцэст харьцангуйн ерөнхий онолыг бүхэлд нь гаргаж ирсэн нь хүн төрөлхтний сэтгэлгээний түүхэнд урьд өмнө байгаагүй логик дүгнэлтүүдийг тууштай, тууштай хөгжүүлсний жишээ юм.

Хугацаа тэлэх

Харьцангуйн ерөнхий онолын өөр нэг таамаглал бол Дэлхий шиг асар том биетүүдийн эргэн тойронд цаг хугацаа удаашрах ёстой.

Одоо бид эквивалент зарчмыг мэддэг болсон тул таталцал яагаад цаг хугацаанд нөлөөлдөгийг харуулсан өөр сэтгэхүйн туршилтыг хийснээр Эйнштейний сэтгэлгээг дагаж болно. Сансарт нисч буй пуужинг төсөөлөөд үз дээ. Тохиромжтой болгохын тулд бид түүний бие нь маш том тул дээрээс доошоо гэрэлтэхийн тулд бүтэн секунд зарцуулдаг гэж таамаглах болно. Эцэст нь хэлэхэд, пуужинд хоёр ажиглагч байна гэж бодъё: нэг нь дээд талд, таазны ойролцоо, нөгөө нь доод талд, шалан дээр, хоёулаа секунд тоолох ижил цагтай.

Дээд талын ажиглагч цагаа тоолохыг хүлээсний дараа тэр даруй доод талд гэрлийн дохио илгээдэг гэж бодъё. Дараагийн тоолоход энэ нь хоёр дахь дохиог илгээдэг. Бидний нөхцөлийн дагуу дохио тус бүр доод талын ажиглагчид хүрэхэд нэг секунд зарцуулагдана. Дээд талын ажиглагч нэг секундын зайтай хоёр гэрлийн дохиог илгээдэг тул доод талын ажиглагч нь мөн ижил интервалтайгаар бүртгэнэ.

Хэрэв энэ туршилтаар пуужин сансарт чөлөөтэй хөвөхийн оронд таталцлын үйлчлэлийг мэдэрч дэлхий дээр зогсож байвал юу өөрчлөгдөх вэ? Ньютоны онолын дагуу таталцал нь тухайн байдлын төлөв байдалд ямар ч байдлаар нөлөөлөхгүй: хэрэв дээрх ажиглагч секундын интервалтай дохио дамжуулдаг бол доорх ажиглагч тэдгээрийг ижил интервалаар хүлээн авна. Гэхдээ эквивалент зарчим нь үйл явдлын өөр хөгжлийг урьдчилан таамаглаж байна. Аль нь, бид эквивалент зарчмын дагуу таталцлын үйлдлийг оюун ухаанаараа тогтмол хурдатгалаар солих юм бол бид ойлгож чадна. Энэ бол Эйнштейн таталцлын шинэ онолыг бий болгохдоо эквивалент зарчмыг ашигласаны нэг жишээ юм.

Тэгэхээр манай пуужин хурдасч байна гэж бодъё. (Бид түүнийг аажмаар хурдасгаж байгаа тул хурд нь гэрлийн хурд руу ойртохгүй гэж таамаглах болно.) Пуужингийн бие дээшээ хөдөлж байгаа тул эхний дохио нь өмнөхөөсөө бага зайг туулах шаардлагатай болно (хурдатгал эхлэхээс өмнө), ба доод ажиглагчид секундээс хурдан хүрэх болно. Хэрэв пуужин тогтмол хурдтай хөдөлж байсан бол хоёр дахь дохио яг адилхан эрт ирэх бөгөөд ингэснээр хоёр дохионы хоорондох зай нэг секундтэй тэнцүү байх болно. Гэвч хоёр дахь дохиог илгээх үед хурдатгалын улмаас пуужин эхний илгээсэн үеийнхээс илүү хурдан хөдөлж байгаа тул хоёр дахь дохио нь эхнийхээсээ бага зайд явах бөгөөд бүр бага хугацаа шаардагдах болно. Доорх ажиглагч цагаа шалгаж, дохионы хоорондох зай нэг секундээс бага байгааг тэмдэглэж, яг нэг секундын дараа дохио илгээсэн гэж үзэж буй дээрх ажиглагчтай санал нийлэхгүй байх болно.

Хурдасгадаг пуужингийн хувьд энэ нөлөө нь тийм ч гайхмаар зүйл биш байх. Эцсийн эцэст бид үүнийг зүгээр л тайлбарласан! Гэхдээ санаарай: эквивалент зарчим нь пуужин таталцлын талбарт амарч байх үед ижил зүйл тохиолддог гэдгийг санаарай. Үүний үр дүнд пуужин хурдасаагүй ч, жишээлбэл, дэлхийн гадаргуу дээрх хөөргөх тавцан дээр зогсож байсан ч дээд ажиглагчийн илгээсэн дохио нь секундын интервалтайгаар (түүний цагны дагуу) ирэх болно. бага интервалтай доод ажиглагч (түүний цагны дагуу). Энэ бол үнэхээр гайхалтай!

Таталцал цаг хугацааны урсгалыг өөрчилдөг. Харьцангуйн тусгай онол нь бие биенээсээ харьцангуй хөдөлж буй ажиглагчдын хувьд цаг хугацаа өөр өөр өнгөрдөг гэж хэлдэгтэй адил харьцангуйн ерөнхий онол нь янз бүрийн таталцлын талбар дахь ажиглагчдын хувьд цаг хугацаа өөр өөр өнгөрдөг гэдгийг хэлдэг. Харьцангуйн ерөнхий онолын дагуу дэлхийн гадаргуу дээр таталцлын хүч илүү хүчтэй байдаг тул цаг хугацаа илүү удаан өнгөрдөг тул доод ажиглагч дохио хоорондын зайг богиносгодог. Таталцлын орон хэдий чинээ хүчтэй байна төдий чинээ энэ нөлөө их байна.

Бидний биологийн цаг нь цаг хугацааны өөрчлөлтөд хариу үйлдэл үзүүлдэг. Ихрүүдийн нэг нь уулын орой дээр, нөгөө нь далайн эрэг дээр амьдардаг бол эхнийх нь хоёр дахь нь илүү хурдан хөгшрөх болно. Энэ тохиолдолд насны зөрүү өчүүхэн төдий ч ихрүүдийн нэг нь гэрлийн хурдаар хурдасдаг сансрын хөлгөөр холын аянд гармагцаа мэдэгдэхүйц нэмэгдэнэ. Тэнэмэл хүн буцаж ирэхэд тэр дэлхий дээр үлдсэн ахаасаа хамаагүй залуу байх болно. Энэ хэргийг ихэр парадокс гэж нэрлэдэг боловч энэ нь зөвхөн үнэмлэхүй цаг хугацааны үзэл баримтлалд наалддаг хүмүүст зориулсан парадокс юм. Харьцангуйн онолд өвөрмөц үнэмлэхүй цаг гэж байдаггүй - хүн бүр өөрийн гэсэн цаг хугацааны хэмжүүртэй байдаг бөгөөд энэ нь түүний хаана байгаа, хэрхэн хөдөлж байгаагаас хамаарна.

Хиймэл дагуулаас дохио хүлээн авдаг хэт нарийн навигацийн систем бий болсноор өөр өөр өндөрт цагийн хурдны зөрүү практик ач холбогдолтой болсон. Хэрэв тоног төхөөрөмж харьцангуйн ерөнхий таамаглалыг үл тоомсорловол байршлыг тодорхойлох алдаа нь хэдэн километр байж болно!

Харьцангуйн ерөнхий онол гарч ирснээр нөхцөл байдлыг эрс өөрчилсөн. Орон зай, цаг хугацаа нь динамик объектуудын статусыг олж авсан. Биеийг хөдөлгөх эсвэл хүч үйлчлэх үед орон зай, цаг хугацааны муруйлтыг үүсгэж, орон зай-цаг хугацааны бүтэц нь эргээд биеийн хөдөлгөөн, хүчний үйл ажиллагаанд нөлөөлдөг. Орон зай, цаг хугацаа нь орчлон ертөнцөд болж буй бүх зүйлд нөлөөлдөг төдийгүй тэд өөрсдөө бүгдээс хамаардаг.

Хар нүхний ойролцоох цаг

Сүйрлийн агшилтын үеэр нурж буй одны гадаргуу дээр үлддэг зоригтой сансрын нисгэгчийг төсөөлье. Хэзээ нэгэн цагт түүний цагны дагуу, жишээ нь 11:00 цагт од эгзэгтэй радиус хүртэл багасах бөгөөд үүнээс цааш таталцлын орон маш их эрчимжиж, түүнээс зугтах боломжгүй болно. Зааврын дагуу сансрын нисгэгч одны төвөөс тодорхой зайд тойрог замд байгаа сансрын хөлөг рүү секунд тутамд дохио илгээх ёстой гэж бодъё. Энэ нь 10:59:58 цагт, өөрөөр хэлбэл 11:00 цагаас хоёр секундын өмнө дохио дамжуулж эхэлдэг. Сансрын хөлөг дээр багийнхан юу бүртгүүлэх вэ?

Өмнө нь бид пуужин дотор гэрлийн дохио дамжуулах талаар бодлын туршилт хийж байхдаа таталцал нь цаг хугацааг удаашруулж, хүчтэй байх тусам нөлөө нь илүү чухал байдаг гэдэгт итгэлтэй байсан. Оддын гадаргуу дээр байгаа сансрын нисгэгч тойрог замд байгаа хамт ажиллагсдаасаа илүү хүчтэй таталцлын талбарт байдаг тул түүний цагны нэг секунд нь хөлөг онгоцны цагт нэг секундээс удаан үргэлжлэх болно. Сансрын нисгэгч гадаргуугийн дагуу одны төв рүү чиглэн хөдлөхөд түүнд үйлчлэх талбар улам бүр хүчтэй болж, сансрын хөлөг дээр хүлээн авсан дохионы хоорондох зай байнга уртасдаг. Энэ хугацааны тэлэгдэл 10:59:59 хүртэл маш бага байх бөгөөд ингэснээр тойрог замд байгаа сансрын нисгэгчдийн хувьд 10:59:58 ба 10:59:59 цагт дамжуулагдсан дохионы хоорондох зай нэг секундээс маш бага байх болно. Гэвч 11:00 цагт илгээсэн дохиог хөлөг онгоцонд хүлээж авахаа болино.

Сансрын нисгэгчийн цаг дээр 10:59:59-аас 11:00 цагийн хооронд одны гадаргуу дээр тохиолдох бүх зүйл сансрын хөлгийн цаг дээр хязгааргүй хугацаанд сунах болно. 11:00 цаг ойртох тусам одны ялгаруулж буй гэрлийн долгионы дараалсан орой ба хонгилын тойрог замд хүрэх хоорондын зай улам бүр уртасна; сансрын нисгэгчийн дохионы хоорондох хугацааны интервалтай ижил зүйл тохиолдох болно. Цацрагийн давтамж нь секундэд ирж буй оргилуудын (эсвэл тэвш) тоогоор тодорхойлогддог тул сансрын хөлөг одны доод ба доод давтамжийн цацрагийг бүртгэх болно. Одны гэрэл улам улаан болж, нэгэн зэрэг бүдгэрнэ. Эцэст нь од нь маш бүдэг болж, сансрын хөлөг дээрх ажиглагчдад үл үзэгдэх болно; сансарт байгаа хар нүх л үлдэнэ. Гэсэн хэдий ч одны таталцлын хүчний сансрын хөлөгт үзүүлэх нөлөө хэвээр байх бөгөөд энэ нь тойрог замд үргэлжлэх болно.

Стивен Хокинг, Леонард Млодинов нарын "Цаг хугацааны товч түүх" номын материал

Харьцангуй

Харьцангуйн онолын өөр нэг алдартай үр дагавар бол Эйнштейний алдарт E = mс 2 тэгшитгэлээр илэрхийлсэн масс ба энергийн эквивалент (энд E - энерги, m - биеийн масс, c - гэрлийн хурд). Энерги ба массын эквивалентаас шалтгаалан материаллаг объектын хөдөлгөөний улмаас кинетик энерги нь түүний массыг нэмэгдүүлдэг. Өөрөөр хэлбэл, объектыг хурдасгахад илүү хэцүү болдог.

Хагарсан орон зай

Та хоосон орон зайн дунд байрлах цахилгаан шатанд байна гэж төсөөлөөд үз дээ. Таталцал байхгүй, "дээш", "доош" гэж байхгүй. Та чөлөөтэй хөвж байна. Дараа нь цахилгаан шат тогтмол хурдатгалтайгаар хөдөлж эхэлдэг. Та гэнэт жингээ мэдэрдэг. Өөрөөр хэлбэл, та одоо шал гэж ойлгогддог лифтний аль нэг хананд дарагдсан байна. Алим аваад явуулчихвал шалан дээр унана. Үнэн хэрэгтээ, одоо та хурдатгалтай хөдөлж байгаа үед лифт доторх бүх зүйл лифт огт хөдөлдөггүй, харин жигд таталцлын талбарт амарч байсантай яг адилхан болно. Эйнштейн галт тэргэнд сууж байхдаа тэр хөдөлгөөнгүй эсвэл жигд хөдөлж байна уу гэдгийг ялгаж чаддаггүйтэй адил лифт дотор байхдаа ч тогтмол хурдатгалтай эсвэл жигд хөдөлгөөнтэй байгаа эсэхийг ялгаж чадахгүй гэдгийг ойлгосон. Энэхүү ойлголтын үр дүн нь тэнцүү байх зарчим байв.

Эквивалентийн зарчим ба түүний илрэлийн өгөгдсөн жишээ нь инерцийн масс (биед үйлчлэх хүч нь биед хэр их хурдатгал өгөхийг тодорхойлдог Ньютоны хоёрдугаар хуулийн нэг хэсэг) болон таталцлын масс (Ньютоны хуулийн нэг хэсэг) тохиолдолд л хүчинтэй байх болно. таталцлын хэмжээг тодорхойлдог таталцлын хүч) нь ижил зүйл юм.

Эйнштейн инерцийн болон таталцлын массын эквивалентыг ашиглан эквивалентийн зарчмыг гарган авч, эцсийн дүндээ харьцангуйн ерөнхий онолыг бүхэлд нь гаргаж авсан нь хүн төрөлхтний сэтгэлгээний түүхэнд урьд өмнө байгаагүй логик дүгнэлтүүдийг тууштай, тууштай хөгжүүлсний жишээ юм.

Хугацаа тэлэх