В 1905 году физик Альберт Эйнштейн опубликовал свои первые работы о специальной теории относительности, основанной на двух фундаментальных постулатах.
Первый заключается в том, что скорость света в вакууме — постоянная, независимо от передвижений наблюдателя и источника, который его испускает. Эта скорость, приближенная к максимальной, существующей в природе, равна 299 792,458 км/с и обычно обозначается буквой «с». Второй постулат, обобщенный, утверждает, что законы физики одинаковы для любых систем отсчета, которые движутся равномерно прямолинейно по отношению друг к другу. Отсюда вытекает, что не существует абсолютной системы отсчета, так как не может быть ни абсолютного покоя, ни абсолютного движения. Поэтому невозможно определить с помощью простого эксперимента, какое из двух тел, движущихся по отношению друг к другу, находится в движении, а какое — в состоянии покоя.
Пространство и время согласно специальной теории относительности рассматриваются не как независимые величины, а как связанные между собой и образующие четырехмерную величину пространство—время.
СЛЕДСТВИЯ. Из факта, что скорость света ни при каких условиях не может быть превышена, следует, что сумму относительных скоростей (если рассматривать скорость, близкую к скорости света) нельзя получить простым сложением, и она всегда будет меньше с.
Другое следствие, вытекающее из специальной теории относительности, — преодоление понятия «одновременности» двух событий. Нет смысла утверждать, что событие произошло в такое-то время, если неизвестна система отсчета, в которой проводилось наблюдение.
РАСТЯЖЕНИЕ ВРЕМЕНИ. Кажущийся парадокс теории относительности — так называемый парадокс близнецов. Предположим, что есть два близнеца, А и В, обоим по 20 лет. А совершает путешествие на космическом корабле, который движется с незначительной скоростью по сравнению со скоростью света. В космическом корабле он видит время на своих часах, которое ему представляется идущим как обычно, как на Земле, а дни идут так же, как на земном календаре. Но когда он возвращается на Землю, он обнаруживает, что его близнец В гораздо старше его. Разница в возрасте зависит от того, сколько продолжалось путешествие и с какой скоростью. Чем больше приближается скорость космического корабля к скорости света, тем больше разница в возрасте двух близнецов. Для близнеца А произошло растяжение времени.
Это явление было проверено экспериментально с двумя квантовыми часами: одни находились на Земле, другие — на сверхзвуковом самолете. По окончании полета часы самолета запаздывали по сравнению с «земными» часами. Естественно, опоздание было минимальным (ничтожнейшая доля секунды), потому что скорость самолета несопоставимо меньше скорости света. Аналогично на пространство влияет движение. Неподвижная линейка длиной 20 см длиннее 20-сантиметровой линейки, находящейся в движении. И в этом случае явление будет проявляться тем сильнее, чем ближе будет скорость передвижения к скорости света.
Джанлука Рандзини "СПРАВОЧНИК КОСМОС"
| << Назад | Далее >> |
