Astronomija

Specialusis reliatyvumas, taikomas tarpžvaigždiniam laivui?

Specialusis reliatyvumas, taikomas tarpžvaigždiniam laivui?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Aš vėl sumišau nuo dvynių paradokso. Tarkime, aš esu tarpžvaigždiniame laive, kuris skrieja 0,6 c atstumu nuo žvaigždės, esančios 30 šviesmečių nuo Žemės, iki žvaigždės, esančios 50 šviesmečių nuo Žemės ir 40 šviesmečių viena nuo kitos. Kaip galėtumėte įvertinti skirtumą tarp laiko laive, kai pasieksite tikslą, nuo laiko, kurį žmogus Žemėje mano, kad tai turėtų būti? Tarkime, kad aš keliauju atgal į pradinę žvaigždę (abiem atvejais aš pagreitinu 1 g, kol pasiekiu 0,6 c.) Aš manau, kad galėčiau naudoti dvigubo paradokso formulę, kad nustatyčiau praėjusio laiko laive skirtumą nuo matuoto pagal prie pirmosios žvaigždės liko laikrodis.

Tarkime, kad keliauju tuo pačiu būdu (1 g pagreitis, kol pasieksiu 0,6 c, ir 1 g lėtėjimas tą pačią trukmę iki atvykimo), pradedant nuo Žemės, keliaujant į 16 žvaigždžių ir grįžus į Žemę. Aš galvoju, kad laiko skirtumas tarp laivo laikrodžio (datos) ir Žemės laiko būtų pagrįstas kiekvienos kelionės atkarpos atstumu ir pagreičio / lėtėjimo segmentais, neatsižvelgiant į kelionės vektorių komponentus kryptimi (link arba nuo jos). žemė). Ar aš teisus??

Ar Žemė atsiųstų pranešimus į laivą, remdamasi įprastais matavimais (pvz., Fizika 101)? Norėčiau nustatyti skirtumą tarp laiko Žemėje, kai siunčiamas pranešimas, ir laivo laiko, kai pranešimas gaunamas, žinoma, atsižvelgiant į pranešimo perdavimo laiką (esant šviesos greičiui).


Pirmajame pavyzdyje jūs tikrai galite naudoti apskaičiuojant specialų reliatyvumą, kad pamatuotumėte laiko, rodomo laikrodyje, kuris važiavo dideliu greičiu, ir ramybės būsenoje, skirtumą. Išsami informacija gali apsunkinti skaičiavimus, tačiau skaičiavimams atlikti galime naudoti plokščią minowsky laikrodžio erdvę ramybės būsenoje, taigi tai yra gana paprasta. [pamatyti, ką aš ten padariau?]. Tai būtų koeficientas apie 1,6, taigi kelionė, kuri užtruktų šiek tiek daugiau nei 67 metus, laive, atrodytų, užtruks 67 * 1,6 = 41 metus. (Aš nepaisiau laiko, praleisto greitėjant ir lėtėjant, kad matematika būtų paprasta. Žemė stebėtų, kaip laivas išplaukė 30 metų po to, kai jis įvyko (šviesos atstumas) ir atplaukė po 67 metų, tačiau kadangi šviesa turi keliauti toliau, pasirodys po 67 + 50-30 metų = 87 metų.

Kelių kelionių skaičiavimai yra tik ilgesni. Važiavimo kryptis neturi įtakos rinkimui laiku, tik greičiui. Taigi vėl būtų paprasta apskaičiuoti bendrą telefono numerio rinkimą.

Žemei būtų visai įmanoma bendrauti su laivu. Bet šios žinutės nepasiekė iki 50 metų. Žinutės tikrai būtų pasenusios.


Tarpžvaigždiniai laivai: įmanoma ar fantastika?

Kai Klingono laivas nusileidžia į „Starship Enterprise“, ruošdamasis iššauti fotonų torpedų užtvarą, kapitonas Picardas šaukia „Maksimalus metmenys!“ ir įmonė nušoka link kitos žvaigždžių sistemos, greičiau nei šviesos greitis. Ar ši scena iš Žvaigždžių kelias grynai mokslinė fantastika, ar tarp žvaigždžių žvaigždėlaivių sampratos yra tiesos? Nepaisant reikšmingos mokslo pažangos, padarytos šioje srityje, energijos poreikiai, didelės išlaidos ir laiko problema vis dar kelia didžiulius iššūkius tarpžvaigždinių kelionių vizijai, kaip parodyta Žvaigždžių kelias ir kiti filmai.

Artimiausia žvaigždžių sistema „Alpha Centauri“ yra maždaug už 25 trilijonus mylių nuo Žemės. Tipiško erdvėlaivio greičiu šiam atstumui įveikti prireiks daugiau nei 900 tūkstančių metų (Millis, 2008a)! Akivaizdu, kad viena pirmųjų tarpžvaigždinių kelionių kliūčių yra būdas rasti greitį, reikalingą pasiekti kaimynines žvaigždes per pagrįstą laiką. Tam reikėtų bent jau važiuoti artimu šviesos greičiui. Tačiau energijos kiekis reikalingas tokiam laivui kaip „Star Trek“ pagreitinti „Enterprise“ tiesiog pusė šviesos greitis būtų „daugiau nei 2000 kartų didesnis už bendrą pasaulio energijos suvartojimą šiandien“ (Bennett, Donahue, Schneider ir amp Voit, 2014, p. 715). Iš kur tokie dideli energijos kiekiai? Nors buvo pasiūlyta daugybė idėjų, bene įgyvendinamiausia iš jų buvo Projektas „Orion“, varomoji sistema, eksperimentuota nuo 1950-ųjų iki 1960-ųjų, kurios metu buvo nuolat sprogdinamos branduolinės bombos už kosminio laivo, siekiant jį varyti į priekį. Deja, šis požiūris ne tik sukeltų nemalonų važiavimą, bet ir pakeltų įgulą pavojingam radiacijos lygiui (Dyson, 2002). Aviacijos ir kosmoso inžinieriaus Marco G. Millio (2008a) žodžiais tariant, „mums reikia arba proveržio, kur galėtume pasinaudoti kosmoso vakuume esančia energija, energijos gamybos fizikos proveržio, arba proveržio, kur kinetinės energijos dėsniai netaikoma “(paskutinė pastraipa).

Darant prielaidą, kad energetikos problema išspręsta ir laivas gali pasiekti nuolatinį pagreitį bet kokiu atstumu, artimiausia žvaigždė pasieks tik maždaug penkerius metus (iš Žemės perspektyvos), o Sirijų - trylika metų (White, 2002). Tačiau, kai atstumas, pagreičio periodas ir atitinkamas greitis padidina įdomų poveikį, žinomą kaip laiko išsiplėtimas pradeda ryškėti. Kuo didesnis laivo greitis, tuo lėčiau laive praleis laikas. Kelionė, trunkanti trylika metų, žvelgiant iš žemės perspektyvos, keliautojams užtruks tik septynerius metus ir dar mažiau laiko, kai pagreitis viršija 1G (White, 2002). Tikrai ilgoms kelionėms tūkstančiai metų galėtų praeiti Žemėje, o keliautojai patiria tik kelis dešimtmečius! Nors tai gali atrodyti naudingas poveikis, nes keliautojams tai leistų pasiekti daug toliau, nei įmanoma, tai kelia milžinišką tarpžvaigždinių kelionių problemą. Kokia prasmė siųsti asmenis į kitas žvaigždes, jei jų darbas nenaudos jokios naudos Žemėje gyvenantiems? Bet kuri kelionė į tolimą vietą beveik neabejotinai bus viena kryptis.

Tai atvedė mus į spekuliacinę kirmgraužių ir metmenų pavarų sritį. Speciali reliatyvumo teorija draudžia objektams judėti greičiau nei šviesa erdvėlaikyje, tačiau turint pakankamai materijos ar energijos žinoma, kad pats erdvės laikas gali būti iškreiptas ir iškreiptas (Millis, 2008b). Teoriškai erdvę būtų galima iškreipti arba „sulankstyti“, kad būtų galima sujungti du atskirus taškus (sukuriant kirmino skylę). Deja, norint sukurti kirmino skylę, kiekviename kirmino skylės gale reikės uždėti milžinišką žiedą („Žemės orbitos aplink Saulę dydis“) super tankios medžiagos, įkrauti jas milžinišku energijos kiekiu ir sukti iki „ netoli šviesos greičio “(Millis, 2008b). Net jei būtų koks nors būdas gauti reikiamą energiją ir itin tankią medžiagą, kaip tai būtų padėta paskirties vietoje, prieš tai ten nekeliaujant? Nors kirminų skylės hipotetiškai galėtų būti naudingos dažnai keliaujant tarp dviejų tarpžvaigždinių krypčių, jos vis dėlto nepateikia perspektyvaus sprendimo ten patekti.

Ką apie metmenų diskus, tokius, kokie naudojami „Star Trek“? Nors ši koncepcija gali pasirodyti neįmanoma, pasak fiziko, vardu Miguel Alcubierre, teoriškai erdvė gali būti suspausta prieš laivą ir išplėsta už jo, leidžiant laivui plaukioti greičiau nei šviesa, nepažeidžiant reliatyvumo teorijos (Peckham, 2012). Iš tikrųjų juda ne erdvėlaivis, o erdvė. Deja, norint sukurti tokį metmenų diską, reikėtų sukurti „neigiamos energijos“ žiedą, o ar įmanoma, kad tokia energija egzistuotų, vis dar diskutuojama (Millis, 2008b). Darant prielaidą, kad tai įmanoma, atrodo, kad tai būtų praktiškiausias tarpžvaigždinių kelionių metodas. Tam nereikia ilgų laiko tarpų, kad pagreitėtų ir lėtėtų, keleiviai nebūtų trenkiami dėl pagreičio pokyčių ar plūstelėtų tarpžvaigždinių dujų dalelėmis, o geriausia, jei kosminiai keliautojai, taip pat ir likusieji, praeitų tokiu pačiu greičiu. žemėje. NASA šiuo metu labai anksti tiria, ar toks važiavimas yra įmanomas.

Atsižvelgiant į visas kalbas apie galimybę perkelti žvaigždės laivus per kosmosą didesniu nei šviesos greičiu, lengva pamiršti, kad laivus gauti į erdvė, visų pirma, taip pat yra problema. Šių metų pradžioje „Gizmodo“ paskelbtame straipsnyje buvo apskaičiuota, kad tokio kosminio laivo, kaip „Starship Enterprise“, statybos kaina naudojant šiandien turimą technologiją bus maždaug 480 milijardų dolerių (Limer, 2013). Stebėtinai, daugiau nei 95% šios išlaidos yra tiesiog reikalingų medžiagų gabenimas į kosmosą! Tai iliustruoja neproporcingai didelę kosminio transporto technologijos kainą, kokia ji yra šiuo metu - žvaigždės laivo išleidimas į kosmosą šiuo metu paprasčiausiai neturi ekonominės prasmės, net jei ir galėtume jį pastatyti.

Trumpai tariant, didžiuliai energijos poreikiai, didelės išlaidos ir laiko problema kelia didelę kliūtį tarpžvaigždinėms kelionėms. Siūlomos greitesnės nei šviesos kelionės teorijos geriausiu atveju yra spekuliacinės ir toli gražu nėra praktiškos. Nors varomosios jėgos proveržis, leidžiantis įperkamą, saugų ir ilgalaikį pagreitį, potencialiai galėtų leisti mums pasiekti artimiausias žvaigždes, laiko išsiplėtimo problema neleistų eiti toliau. Be didelių mokslo pažangos neigiamos energijos ir erdvės-laiko manipuliavimo srityse, artimiausiu metu galimybė aplankyti svetimą namų pasaulį atrodo labai mažai tikėtina.

Bennett, J., Donahue, M., Schneider, N., & amp Voit, M. (2014). Kosminė perspektyva (Septintasis leidimas). San Franciskas, Kalifornija: „Pearson Education, Inc.“


Купить PC / VR ASTRONOMIJA IR GEOGRAFIJA НАБОР (?)

Лаборатория содержит 4 под-игры. В этих под-играх вы сможете ощутить великолепие Вселенной, красоту земли, увидеть луну и совершенно другой мир, который вы видите, управляя космическим кораблем со скоростью, близкой к скорости света. Влияние относительности. Наша команда происходит из Калифорнийского технологического института и факультета физики Оксфордского университета и интегрирует формулы физических наук в визуальные эффекты.

Лабораторный сценарий 1: Путешествие по лунной системе
Вы окажетесь в диспетчерской ir сможете наблюдать за этой красивой планетой на геостационарной спу Вы увидите Гималаи, американские мегаполисы, леса Амазонки и густо меняющиеся облака. Мы сформировали Землю, которая имитирует мир с чрезвычайно высоким разрешением! Конечно, есть и Луна. Вы испытаете посадку Аполлона на Луну, выйдете на поверхность Луны лично, увидите бесчисленные ударные кратеры и испытаете особое гравитационное поле Луны (намного ниже, чем на Земле). Пожалуйста, помните, чтобы не упасть в метеорит Ударные кратеры, потому что некотореетт Вместе с детьми вы сможете наблюдать за землей, облаками и яркими огнями ночного города с совеш

Экспериментальный сценарий 2: Странники в солнечной системе
Мы привыкли быть оцепеневшими ir гоняться за славой и богатством. Когда мы действительно успокоимся ir взглянем на мир, в котором живем? Отпустите свои заботы и ведите свой космический корабль, чтобы путешествовать по солнечной системе.

Лабораторная сцена 3: кругосветное путешествие на воздушном шаре
Путешествуйте на воздушном шаре ir наслаждайтесь красочным миром, таким как:
Замки на острове, извержения вулканов, городские руины, восточные деревни и т.д. здесь вы можете перемещать воздушный шар с помощью клавиш на клавиатуре компьютера.
Мы продолжим добавлять аттракционы, а затем выпустим новые обновления.

Экспериментальный сценарий 4: Путешествие со скоростью 80% скорости света.
Это смоделированная лаборатория, с помощью которой вы сможете отправиться в путешествие повать Это позволяет людям непосредственно познакомиться со специальной теорией относительности, которая имеет тот же дух, что и «Приключение мистера Томпкинса» Джорджа Гамова (1939). Мы испытали различные релятивистские эффекты (например, сокращение длины, замедление времени, доплеровский сдвиг, оптическую аберрацию) во время путешествия, чтобы получить представление и углубить нашу интуицию в отношении основных концепций специальной теории относительности.

Я окончил Оксфордский университет и начал бизнес, признанный моим университетом. (Кандидат астрофизики.)
Признан Оксфордским университетом:


Einšteino dėka mano žvaigždžių laivai gali pažeisti tarpžvaigždinius greičio įstatymus

Reliatyvistinė fizika nustato vieną iš labiausiai varginančių mokslo numatytų apribojimų. Tai mums sako, kad visatoje yra neišvengiamas greičio apribojimas: mes negalime važiuoti greičiau nei šviesos greitis. Ką tai reiškia?

Šviesa juda greitai. Kad įsivaizduotume, kaip greitai, atlikime keletą palyginimų. Tarpvalstybinis automobilis gali nuvažiuoti 60 mylių per valandą. Orbitoje esantis laivas galėtų nuvažiuoti 17 000 myliųvalandą. Priešingai, šviesa skrieja 670 000 000 mylių per valandą greičiu. Vargu ar tai atrodo apribojimas. Tačiau viskas priklauso nuo atstumų. Jei norėtume keliauti į kitas žvaigždžių sistemas, jos yra pakankamai toli, kad net jei galėtume eiti beveik šviesos greičiu, vis tiek prireiks metų, dešimtmečių ar šimtmečių, kol jas pasieksime.

Tai kelia problemų mokslinės fantastikos rašytojams. Galaktikos imperijos yra kosminių nuotykių istorijų pagrindas. Tarkime, kad norite parašyti apie civilizacijas, apimančias daugybę žvaigždžių sistemų ar net galaktiką. Jei kelionei iš vienos vietos į vietą reikia šimtų metų, tai gana drastiškai apriboja jūsų siužetą.

Kai kurie rašytojai priima iššūkį. Jie dirba tokioje aplinkoje, kur, tarkim, žinutės siuntimas per žvaigždes trunka dešimtmečius ar ilgiau. Veikėjų valdžia, kultūra, ekonomika, kariškiai ir gyvenimas būtų kardinaliai kitoks nei šiuolaikinėje Žemėje, kur bendravimas vyksta beveik akimirksniu. Kiti rašytojai teigia, kad žvaigždžių laivo pavaros leidžia keliauti greičiau nei šviesoje, tačiau rašytojai nepateikia mokslinės informacijos. Diskas tiesiog egzistuoja. Dar kiti rašytojai, pvz., Aš, pradedu nuo žinomos fizikos ir ekstrapoliuojame lygtis į sritį „O kas, jei? & # 8221“

Kaip mokslininkas, taip pat kaip autorius, nenorėjau ignoruoti reliatyvumo fizikos, tačiau man nepatiko ir apribojimai, kuriuos ji kėlė mano istorijoms. Taigi matematiką panaudojau reliatyvistiniams greičio dėsniams apeiti. Idėją sugalvojau dar aukštojoje mokykloje, kai delsiau atlikti namų darbus matematikos klasėje. Studijavau sudėtingą kintamųjų teoriją, kuri yra apie įsivaizduojamus skaičius, tai yra skaičius, kurie apima neigiamo kvadratinę šaknį. Tokie skaitiniai žvėrys neturi fizinio analogo mūsų tikrojoje visatoje, vadinasi, „įsivaizduojamas“ & # 8221

Užuot atlikęs namų darbus, nusprendžiau sukurti savo romanų žvaigždžių laivo pavarą (bent jau tai yra unikalesnis pasiteisinimas nei „šuo valgė mano namų darbus.“ # 8221). Galų gale grįžau prie nustatytų problemų ir net uždirbau „A“, bet kelyje taip pat smagiai praleidau laiką naudodamas kompleksinio kintamojo teoriją specialiosios reliatyvumo lygtims, kurios taikomos objektams, kurie keliauja tikrai labai greitai.

Galiausiai apie šias idėjas parašiau pranešimą „Sudėtingi greičiai ir ypatingas reliatyvumas“, kuris buvo paskelbtas „American Journal of Physics“. Kompleksinis greitis neturi fizinės prasmės, todėl mano darbas buvo minties eksperimentas, matematikos žaidimas be fizinio analogo. Kaip mokslinės fantastikos rašytojas, idėją radau aukso kasykla. Dabar turėjau reliatyvistine fizika pagrįstą sistemą, kuria galėčiau leisti savo žvaigždės laivams pažeisti tarpžvaigždinius greičio dėsnius. Procesą pavadinau „inversija“, nes jei jūs einate greičiau nei šviesa, reliatyvumas numato, kad žvaigždynai, kuriuos matote, bus apversti (apversti) iš jų pozicijų, matomų lėčiau nei šviesos greičiu.

Tarkime, kad mes esame žvaigždžių laive. Artėjant šviesos greičiui, stebėtojai Žemėje pastebi keistus efektus. Jiems mūsų laikas sulėtėja, mūsų ilgis susitraukia (vienoje dimensijoje) ir mūsų masė didėja. Šviesos greičiu, jei mes kada nors galėtume jį pasiekti, mūsų masė ir energija taptų begaliniai, mūsų ilgis sumažėtų iki nieko ir laikas sustotų. Štai kodėl neįmanoma keliauti nedideliu greičiu. Galite įsivaizduoti, kad be galo aukštas medis užstoja mūsų kelią. Mes negalime pasiekti kitos medžio pusės & # 8212 greičiau nei šviesos greitis & # 8212, nes norint įveikti medžio viršūnę reikėtų be galo daug energijos.

Padaryti mūsų greičio kompleksą yra tarsi palikti kelią ir apvažiuoti tą per didelį medį. Kai keliaujame didesniu nei šviesos greičiu, mūsų masė mažėja, laikas susitraukia ir ilgėja. Dabar mes turime mažesnį greičio apribojimą! Mes negalime eiti lėčiau nei šviesa. Mokslinės fantastikos rašytojo galimybės yra nuostabiai linksmos. Idėjas išsamiau aprašau esė, kuri pasirodo mano antologijoje „Aurora keturiais balsais“.

Realiame pasaulyje mokslininkai niekada nerado įrodymų, kad viskas gali vykti greičiau nei šviesos greitis. Bet tada įrodymų trūkumas neįrodo egzistavimo nebuvimo. Be to, jei įmanoma apeiti tą baisų greičio apribojimą, mažai tikėtina, kad fizika greičio už šviesą srityje būtų tokia pati kaip ir lėtesnio už šviesą visatoje, ne daugiau kaip reliatyvistinių kelionių į kosmosą fizika. tas pats, ką mes kasdien patiriame daug lėtesnio egzistavimo metu. Kada nors nauji mokslo pokyčiai neabejotinai sukels perversmą mūsų visatos supratime, kaip ir Einšteino teorijos pakeitė mūsų pasaulį. Vos nesubraižėme paviršiaus, ko kosmosas turi mus išmokyti. Dar po šimto metų mokslininkai gali sukikčioti mūsų nuostabias idėjas apie šviesos greitį, tačiau patekti į tą dieną bus vienas jaudulys.

Redaktoriaus pastaba: „NewsHour“ šią savaitę rengia stulpelių seriją, atitinkančią Einšteino 100-ąsias metines ir # 8217s bendrosios reliatyvumo lauko lygčių pristatymą lapkričio 25 d.

  • Seanas Carrollas, Kalifornijos technologijos instituto teorinės fizikos mokslų profesorius ir & # 8220 dalelės Visatos pabaigoje & # 8221 autorius rašo apie Einšteino atradimą, kad erdvė ir laikas nėra fiksuoti, ir to atradimo pasekmes fizika
  • S. Jamesas Gatesas, jaunesnysis, amerikiečių teorinis fizikas, žinomas dėl savo darbo supersimetrijos, supergravitacijos ir superstygų teorijos klausimais, aptaria Einšteino poveikį jo paties pagrindiniams tyrimams
  • Catherine Asaro, cheminė fizikė ir daugiau nei 25 knygų, įskaitant mokslinę fantastiką, trilerius ir fantazijas, autorė, rašo apie tai, kaip ji įtraukia specialaus reliatyvumo lygtis į savo mokslinės ir fantastinės literatūros literatūrą. “

Kairėje: Kelionės po galaktikos imperijas kelia iššūkį mokslinės fantastikos rašytojams. Catherine Asaro panaudojo Einšteino reliatyvumą kurdama apeitį. Viktoro Habbicko vizijų iliustracija / „Science Photo Library“


Dangaus vaizdas iš reliatyvistinio žvaigždėlaivio: 1 dalis

Tai yra dar viena iš tų temų (pvz., Koriolio efektas ir žmogaus vakuuminis poveikis), kurias, atrodo, daugelis mokslinės fantastikos rašytojų žino pakankamai apie tai, kad įtrauktų ją į savo istorijas, tačiau ne visai tiek, kad būtų teisinga.

Taigi šiame įraše (ir apytiksliai trijuose vėlesniuose įrašuose) parašysiu, kaip atrodytų žvaigždėtas dangus, jei keliaujate didele šviesos greičio dalimi, pavyzdžiui, jei kas nors pastatė veikiantį „Bussard“ tarpžvaigždinis ramjetas (kaip ir aukščiau pavaizduotas). Vėlesniame įraše aš jums parodysiu keletą iliustracinių vaizdų, kuriuos sugeneravau naudodamas CelestijaŽvaigždžių duomenų bazės ir šiurkštus jėgų kodavimas. Aš stengsiuosi, kad matematikos nebūtų, bet išnašose pateiksiu keletą svarbių lygčių tiems, kurie nori patys žaisti su šia idėja.

Du dalykai transformuoja jūsų požiūrį į Visatą, jei keliaujate arti šviesos greičio - aberacija ir Doplerio poslinkis. Šiame įraše aš nagrinėsiu aberacijas kitame įraše ir aprašysiu Doplerio efektą.

ŠVIESOS ATIDĖJIMAS

Pagrindinis šviesos aberacijos principas yra akivaizdus visiems, kurie kada nors yra bėgę per lietų ar važiavę per sniegą. Jei bėgsite per vertikaliai krentantį lietų, jūsų priekis taps drėgnesnis nei nugara, nes bėgant lietus atrodys pasviręs iš priekio iš jūsų. Ir jei kada nors važiavote pūgoje naktį, jūs prisiminsite, kaip, kad ir kokia kryptimi važiuotumėte, švelniai krintantis sniegas atrodo, kad jums artėja beveik horizontaliai, tiesiai link priekinio stiklo. Taip atsitinka todėl, kad jūsų horizontalus greitis padidina kritulių kritulių greitį kaip vektorių, todėl susidaro greitis, pasviręs link jūsų judėjimo krypties, taip:

Tas pats nutinka ir tolimų žvaigždžių šviesai. Tiesą sakant, Žemė savo orbitoje juda pakankamai greitai, kad šviesos nukrypimą teleskopiškai aptiko Jamesas Bradley, kuris pastebėjo, kad žvaigždės Eltanin (Gamma Draconis) šviesa iš viso kurso teleskopiniu būdu buvo aptikta jau XVIII amžiaus pradžioje. metų. (Tas pats pasirodė tiesa ir kiekvienai kitai žvaigždei.)

Stebėtojas, greito judėjimo erdvėlaivyje, pamatys iškreiptą dangaus vaizdą, kai visos danguje esančios žvaigždės, matyt, pasislinko į erdvėlaivio skrydžio liniją:

Visas poslinkis yra lygiagretus erdvėlaivio skrydžio linijai, ir kuo greičiau erdvėlaivis juda, tuo didesnis kampinis poslinkis. Tačiau mes negalime apskaičiuoti kampo naudodami paprastą geometrinę konstrukciją aukščiau, nes turime atsižvelgti ir į ypatingojo reliatyvumo koordinatinius efektus. Kai tai padarysime, pastebėsime, kad kuo arčiau laivo šviesos greitis, tuo kraštutinesnis yra žvaigždžių poslinkis į priekį, kol pasiekus nepasiekiamą šviesos greičio ribą, visas dangus atrodytų, kad būtų išstumtas į bevielį tašką, mirusį prieš greitį viršijantį erdvėlaivį.

Dabar atėjo laikas pristatyti keletą simbolių ir terminologijos. Tai, ką darome, lyginame dangaus & # 8220normalų & # 8221 vaizdą (kurį stebėtojas mato maždaug ramybės būsenoje, palyginti su foninėmis žvaigždėmis) su stebėtojo, kuris yra greito judėjimo, palyginti su tuo stacionariu stebėtoju, vaizdu. greičiu pro tarpžvaigždinį erdvėlaivį, mūsų tikslams čia. Stebėtojas, kuris yra nejudantis atstumo žvaigždžių atžvilgiu, užima vadinamąjį & # 8220rest rėmą & # 8221, kurį erdvėlaivio stebėtojas užima & # 8220judantį rėmą & # 8221. Pagal tradicinį reliatyvumą kintamiesiems, išmatuotiems likusiame rėmelyje (pvz., Kampai, atstumai ir laikas), priskiriamos paprastos raidės ar skaičiai, o atitinkami judančiame rėmelyje atlikti matavimai identifikuojami pridėjus pirminį ženklą (′).

Judančio rėmo greitis, palyginti su likusiu rėmeliu, paprastai nurodomas kaip šviesos greičio santykis ir žymimas simboliu β (beta). Taigi β = 0, kai mūsų erdvėlaivis yra ramybės tarp žvaigždžių, ir β = 1 prie nepasiekiamos šviesos greičio ribos.

Dabar & # 8217s pažymėk kampą tarp nurodytos žvaigždės ir erdvėlaivio skrydžio linijos kaip θ (teta). θ = 0º objektui, mirusiam priekyje, θ = 180º, jei objektas yra negyvas gale, ir θ = 90º, jei objektas yra tiesiai į šoną. Pagal susitarimą žvaigždžių padėčiai, kaip matoma likusiame rėme, naudosime paprastą θ ir atitinkamą kampą, matomą judančiame erdvėlaivio rėme, θ ′.

Dabar galiu nubrėžti grafiką, kuriame parodyta β įtaka θ ′ visam starting pradinių verčių diapazonui:

Matote, kad didėjant β, visos žvaigždės stūkso link θ ′ = 0. Žvaigždės, tolygiai išdėstytos aplink dangų, kad stebėtojas galėtų ilsėtis, keliaujančiam stebėtojui pasirodys stipriai suspaustos į priekį ir plonai išplitęs atgal.

Šis tankinimo į priekį ir retinimo užpakalyje procesas turi įdomių pasekmių, jei atsižvelgsime į tai, kas nutiks išplėstinio objekto, pavyzdžiui, žvaigždyno, išvaizdai. Čia yra sferinio dangaus projekcijos pavyzdys:

Žvaigždynas, esantis erdvėlaivio gale, didėjant greičiui yra pasislinkęs į priekį danguje, jo žvaigždės eis iš pradžių skirtingu keliu ir išsiskirs, todėl žvaigždynas atrodys didesnis. Šis procesas tęsiasi tol, kol laivas juda pakankamai greitai, kad tariamą žvaigždyno padėtį išstumtų į θ ′ = 90º, po kurio taško žvaigždės vėl pradės artėti viena į kitą ir žvaigždynas trauksis. Pradinį dydį jis pasieks, kai bus perkeltas į padėtį, kurioje jis atrodo toliausiai nuo priekinės krypties, o jo atraminio rėmo padėtis yra iš užpakalio pusės (ty kai θ ′ = 180º--). Tolesniame poslinkyje (didinant greitį) žvaigždynas sumažės iki mažesnio dydžio.

Taigi žvaigždynai, esantys poilsio rėmo priekiniame vaizde, visada mažės, nes juos aberacija išstumia į priekį. Tačiau žvaigždžių, esančių erdvėlaivio gale, dydis gali išaugti iki didžiausio, kuris atsiras esant tam tikrai kritinei β vertei, kai žvaigždynas bus perkeltas taip, kad jis pasirodytų tiesiai į šoną nuo skrydžio linijos. Kuo toliau į galą žvaigždynas yra likusiame rėmelyje, tuo didesnė β vertė reikalinga norint įeiti į šią padėtį.

Tai, kas taikoma žvaigždynams, taikoma bet kuriam išplėstiniam objektui, įskaitant žvaigždės diską, jei žiūrima per labai galingą teleskopą - priekyje esančių žvaigždžių dydis mažės, kai žiūrėsime iš judančio erdvėlaivio žvaigždžių, kurios žvaigždės padidės (iki maksimalaus dydžio) kai atrodo, kad jie yra θ ′ = 90º padėtyje).

Jei jie tampa mažesni, jie atrodo toliau, jei jie tampa didesni, jie žiūri arčiau. Ir jei stebėtojai erdvėlaivyje bandė išmatuoti atstumą iki žvaigždžių naudojant paralaksą (pavyzdžiui, skraidydami dviem erdvėlaiviais kartu ir palygindami stebėjimus), jie nustatė, kad šviesos aberacija paveikė paralakso matavimus, kad patvirtintų atstumus, gautus iš tariamas dydis. Sumažėjusios žvaigždės priekyje tikrai būtų atrodo proporcingai toliau, bet iš abiejų pusių matomos padidintos žvaigždės iš tikrųjų pasirodys arčiau.

Visa ši komplikacija sukuria gana paprastą ir malonų rezultatą. Tarkime, kad pradedame nuo tolygiai išdėstytų žvaigždžių sferos, išsidėsčiusios aplink mūsų erdvėlaivį likusiame rėme, taip:

Tada judančio erdvėlaivio, esančio toje pačioje vietoje, požiūriu, yra kosmosas, žvaigždės atrodys pasislinkusios taip, kad pradinė sfera virsta elipsoidu, erdvėlaivis yra viename židinyje:

Kelioms žvaigždutėms raudonomis rodyklėmis pažymėjau poslinkio kryptį, kad galėtumėte pamatyti, kaip veikia bendra tendencija. Kuo greičiau erdvėlaivis juda, tuo pailgesnė elipsė. Aukščiau pateiktas yra skirtas pusei šviesos greičio, β = 0,5. Žemiau aš pridėjau elipsoidą erdvėlaiviui, judančiam β = 0,85:

Pažvelgus į viršutinę raudoną rodyklę, galite pamatyti, kaip žvaigždė, kuri yra šiek tiek už erdvėlaivio likusiame rėme, atrodys tiesiai į vieną erdvėlaivio pusę, jei ji juda ties β = 0,5, ir šiek tiek priekyje erdvėlaivio, jei jis juda β = 0,85. Keičiantis jo padėčiai, atrodys, kad artėja prie erdvėlaivio, kai β = 0,5, o tada vėl toliau tolsta, kai β = 0,85.

Turėkite omenyje, kad tai yra dangus atrodo kaip stebėtojams jų erdvėlaivyje. Ypatingasis reliatyvumas mums sako, kad koordinačių atstumai mažėja tiek prieš judantį stebėtoją, tiek už jo, tačiau aberacijos skaičiavimai rodo, kad šį koordinačių pokytį iš tikrųjų užgožia poslinkis regima šviesos kryptimi.

Taip pat turėkite omenyje, kad šios diagramos yra griežtai tikslios tik palyginus stacionaraus stebėtojo ir stebėtojo vaizdą erdvėlaivyje, braukiančiame pro tą patį erdvės tašką. Jei norime pagalvoti apie tai, kaip tam tikras dangaus vaizdas deformuosis, kai erdvėlaivis greitės nuo poilsio iki didelio greičio, turime atsižvelgti ir į erdvėlaivio judėjimą žvaigždžių atžvilgiu. Tai galbūt kito įrašo tema, bet šiuo metu nėra ko pristatyti. Čia vykstanti diskusija suteikia bendrą įspūdį, kaip dangaus vaizdas būtų iškreiptas bet kuriam erdvėlaiviui.

Tai dabar. Iki šiol aš sprendžiau, kaip žvaigždžių vieta keičiasi, jei judame dideliu greičiu. Kitame įraše aš nagrinėsiu, kaip Doplerio efektas keičia jų spalvas ir ryškumą.

Matematinės pastabos

Ryšys tarp θʹ ir θ priklauso (kaip matyti mano grafike) nuo β.

Tariamasis radialinis atstumas iki žvaigždės judančiame rėme (rʹ) priklauso nuo jos radialinio atstumo (r) likusiame rėme ir nuo β bei θʹ.

Tai yra labai panaši į elipsės, kurios vienas židinys yra ištakoje, polinę lygtį, pateiktą semimino ašimi (b) ir ekscentriškumu (e).

Taigi žvaigždžių sfera, esanti r atstumu nuo erdvėlaivio likusiame rėme, judančiame rėme pasirodys pasislinkusi į elipsoidą su semimino ašimi (b), pusiau didele ašimi (a) ir ekscentriškumu (e), pateiktomis: Dekarto koordinatėmis z ašiai sutapus su erdvėlaivio greičio vektoriu, gauname transformaciją:

X ir y koordinatės (plokštumoje, skersinėje skrydžio linijai) nepakeičiamos transformacija, patvirtindama, kad tariamas žvaigždžių poslinkis dėl aberacijos yra grynai lygiagretus skrydžio linijai, kaip parodyta mano diagramose.


Kodėl „Warp Drives“ nėra vien mokslinė fantastika

Astrofizikas Ericas Davisas yra vienas iš lyderių greitesnių už šviesą (FTL) kosminių kelionių srityje. Tačiau Davisui žmonijos potencialas metmenų greičiu ištirti kosmoso platybes nėra mokslinė fantastika.

Naujausias Daviso tyrimas „Greičiau nei šviesa kosminiai metmenys, būsena ir tolesni žingsniai“ pelnė Amerikos aeronautikos ir astronautikos instituto (AIAA) 2013 m. Geriausio popieriaus apdovanojimą už branduolinį ir būsimą skrydžio varymą.

„TechNewsDaily“ neseniai pasivijo Davisą aptarti jo naujojo straipsnio, kuris pasirodė Didžiosios Britanijos tarpplanetinės draugijos leidinio kovo ir balandžio mėnesio tome ir bus pagrindas jo būsimam kalbėjimui 2013 m. Rugpjūčio mėn. „Icarus Interstellar“ žvaigždžių kongrese. [Itin greitų kelionių į kosmosą idėjos (vaizdai)]

„FTL kosminių metmenų varymo principo įrodymas buvo paskelbtas prieš kelis dešimtmečius“, - sakė Davisas, turėdamas omenyje 1994 m. Fiziko Miguelio Alcubierre'o pranešimą. "Visos įprastos pažangiosios varomosios fizikos technologijos apsiriboja greičiu, mažesniu nei šviesos greitis ... Naudojant FTL kosminį metmenį smarkiai sumažės tarpžvaigždinio skrydžio laikas ir atstumai."

Metmenų greitis: gruntas

Prieš įsigilindami į Daviso tyrimą, pateikite trumpą apžvalgą apie greitesnes nei šviesa kosmines keliones:

Pagal Einšteino ypatingojo reliatyvumo teoriją objektas, turintis masę, negali eiti taip greitai ar greičiau nei šviesos greitis. Tačiau kai kurie mokslininkai mano, kad šios teorijos spraga kada nors leis žmonėms per kelias dienas nukeliauti šviesmečiais.

Dabartinėse FTL teorijose juda ne laivas, o pati erdvė. Nustatyta, kad erdvė iš tikrųjų yra lanksti, erdvė nuo Didžiojo sprogimo nuolat plečiasi.

Iškreipdami erdvę aplink laivą, užuot pagreitinę patį laivą, šios teorinės metmenų pavaros niekada nepažeis specialių Einšteino reliatyvumo taisyklių.Pats laivas niekada nėra greitesnis už šviesą, palyginti su iškart aplink jį esančia erdve.

Daviso darbe nagrinėjamos dvi pagrindinės teorijos, kaip pasiekti greitesnę nei šviesa kelionę: metmenų pavaros ir kirmgraužos.

Jų skirtumas yra būdas, kuriuo manipuliuojama erdve. Naudojant metmenų pavarą, erdvė priešais laivą yra sutrumpinta, o erdvė už jo yra išplėsta, sukuriant tam tikrą bangą, kuri atneša laivą į tikslą.

Turėdamas kirmino skylę, laivas (o gal išorinis mechanizmas) erdvėlaikyje sukurtų tunelį su tikslingu įėjimu ir išėjimu. Laivas nepatektų į slieką mažu greičiu ir vėl atsirastų kitoje vietoje už daugelio šviesmečių.

Savo dokumente Davisas apibūdina kirmgraužos įėjimą kaip „sferą, kurioje buvo neįtikėtinai susitraukusi ir iškreipta visos kitos visatos ar atokaus mūsų visatos regiono veidrodinis vaizdas“.

Mokslinės fantastikos gerbėjai, ieškodami „metmenų pavarų“, galvoja „Star Trek“ ir „Futurama“. Dėl kirminų skylių pagalvokite „Žvaigždžių vartai“.

Veidrodis, veidrodis ant korpuso

Kitas klausimas: kaip sukurti šiuos erdvėlaikio iškraipymus, kurie laivams leistų keliauti greičiau nei šviesa? Manoma - ir tam tikri preliminarūs eksperimentai, atrodo, patvirtina - kad gaminant tikslinius vadinamosios „neigiamos energijos“ kiekius, būtų pasiektas norimas efektas.

Neigiama energija buvo sukurta laboratorijoje per vadinamąjį Kazimiero efektą. Šis reiškinys sukasi apie idėją, kad vakuumas, priešingai nei jis vaizduojamas klasikinėje fizikoje, nėra tuščias. Pagal kvantinę teoriją vakuume pilna elektromagnetinių svyravimų. Iškraipę šiuos svyravimus, galite sukurti neigiamą energiją.

Pasak Daviso, vienas perspektyviausių būdų sukurti neigiamą energiją vadinamas „Ford-Svaiter“ veidrodžiu. Tai teorinis prietaisas, kuris sutelktų visus kvantinio vakuumo svyravimus į veidrodžio židinio liniją.

„Kai tie svyravimai ten yra apriboti, jie turi neigiamą energiją“, - sakė Davisas. "Jūs galite turėti neigiamos energijos rūšių, kurios galėtų padaryti kirmino skylę, kurią galėtumėte peržengti žmogui, ir, jei padarytumėte didesnį veidrodį, įdėtumėte žvaigždės laivą. [Veidrodis] yra keičiamo dydžio ... tai jo grožis."

Davisas aprašė teorinę „Ford-Svaiter“ veidrodžių konfigūraciją, galinčią įgalinti FTL skrydžius erdvėlaiviu: „Norint pervažiuoti kirmino skylę, ji turės būti atskiri„ Ford-Svaiter “veidrodžiai [išdėstyti] masyve, kad būtų sukurta kirmino skylė, o tada laivas su pritvirtintais veidrodžiais. jai išplėsti kirmino skylę iki paskirties žvaigždės “.

Susirūpinta, kaip nukreipti kirmino angą.

„Mes dar nežinome atsakymo į šį klausimą“, - sakė Davisas. - Einšteino bendrojo reliatyvumo teorija į ją neatsako.

Tuo skiriasi fizikos ir inžinerijos sritys, paaiškino Davisas. Remiantis mūsų dabartiniu fizikos supratimu, nukreipti kirmino skylę įmanoma, tačiau inžinieriai dar neturi išsiaiškinti, kaip tai pasiekti. [Taip pat žiūrėkite: NASA kreipiasi į 3D spausdinimą, skirtą savarankiškiems erdvėlaiviams]

"Ekrane numeris vienas".

Kitas Daviso darbe nagrinėjamas klausimas - kaip plaukti FTL žvaigždžių laivu.

"Jei esate kirmino skylėje, jūs nevažiuojate greičiau nei šviesa - einate įprastu greičiu, bet jūsų vizualizacija ir žvaigždžių navigacija dingo [dėl to, kad ... nėra žvaigždžių, pro kurias būtų galima naršyti".

Žvaigždžių vaizdas, kuriame žvaigždės nusidažo per kosminio laivo peržiūros ekraną, kurį išpopuliarino tokios franšizės kaip „Star Trek“ ir „Star Wars“, sakė Davisas. „Šviesa, praeinanti per kirmgraužą, iškraipoma ... turėsite labai keistą vaizdą.

Taip yra todėl, kad neigiama energija, reikalinga sukurti kirmino angą ar metmenų pavarą, sukuria atstumiantį sunkumą, kuris iškreipia šviesą aplink laivą.

Taigi laivai, judantys didesniu nei šviesos greičiu, negalės stebėti savo aplinkos, kad apskaičiuotų savo vietą. Norėdami apskaičiuoti tikėtiną jų vietą, astronautai turės pasikliauti sudėtingomis kompiuterinėmis programomis. „Jums reikės kažko superkompiuterio, turinčio lygiagrečią apdorojimą, užsakymu“, - sakė Davisas. "[Kompiuteris] turės viską išsiaiškinti ... [naudodamas] įvesties duomenis iš paskutinės padėties ir įvertindamas."

Tai labiau kelia susirūpinimą metmenų pavaros, kurios aktyviai keičia erdvę, kai keliauja, bet ne tiek daug su pravažiuojamomis kirminų angomis, kurių įėjimai ir išėjimai greičiausiai bus iš anksto nustatyti prieš skrydį. „Per kirmgraužą galima eiti tik vienu keliu, todėl nėra taip, kad pasiklysi“, - sakė Davisas

Taip pat svarbu, kad kompiuteris galėtų pateikti tam tikrą vaizdinį skrydžio plano ir erdvinės vietos vaizdą. Tada šie vaizdai bus perteikti ir rodomi žvaigždėlaivio kabinoje arba tiltelyje, kad įgula galėtų juos pamatyti ir studijuoti. „Tai padės žmogaus psichologiniam poreikiui realiu laiku suprasti, kaip atrodys žvaigždžių padėties pokyčiai“, - sakė Davisas.

Kur dar niekas nebuvo ėjęs

Daviso darbo esmė yra principas, pagrįstas griežta moksline teorija, kad greitesnė nei šviesa kelionė yra reali ir net apčiuopiama galimybė. Paskutiniame straipsnio skyriuje siūlomi devyni „tolesni žingsniai“, kurie paskatintų lauką kurti inžinerinius prototipus ir kitus praktinius greitesnių už šviesą teorijų bandymus.

Šie veiksmai apima kompiuterinių modelių kūrimą, kad būtų galima modeliuoti kosminių deformacijų struktūrą ir poveikį. Davisas taip pat ragina griežčiau ištirti „Ford-Svaiter“ veidrodį, kuris vis dar yra daugiausia teorinis prietaisas. Veidrodis yra tik vienas iš galimų būdų generuoti neigiamą energiją. Reikia atlikti tolesnius tyrimus, siekiant nustatyti, ar yra kitų praktinių būdų pasiekti tą patį efektą. [Taip pat žiūrėkite: „Hypersonic“ „SpaceLiner“ siekia skraidinti keleivius 2050 m.]

Davisas savo darbe apibūdina kelionių kosmose kūrimą ir įgyvendinimą kaip „techniškai bauginantį“, tačiau pokalbyje jis teigė neabejojantis, kad greitesnė nei šviesa kelionė kada nors bus ne tik įmanoma, bet ir reikalinga.

"Žemė patiria gamtos ir kosmoso bei ekologinių nelaimių, todėl gyvenimas yra per silpnas, o Saulės sistemos planetos nėra labai svetingos žmogaus gyvenimui. Taigi turime ištirti ekstrasolines planetas alternatyviems namams", - sakė Davisas.


Apibrėžėjas

Fizinių dėsnių, kurie valdo pasaulį mikroskopinėmis ilgio skalėmis, formulavimo pagrindai - mikro pasaulio fizika, pavyzdžiui, atomai, atominiai branduoliai ar elementariosios dalelės, taip pat ypač tikslių matavimų, tokių, kokius atlieka gravitacinių bangų detektoriai.

Kvantinės teorijos dėsniai iš esmės skiriasi nuo mūsų kasdienės ir klasikinės fizikos patirties.

Pirmasis neįprastas bruožas yra tas, kad daugeliu atvejų kvantinė teorija tik leidžia teiginius apie tikimybės. Pavyzdžiui, klasikinėje fizikoje kiekvienai dalelei, kiekvienu laiko momentu, galima priskirti vietą ir greitį. Kas gali tiksliai išmatuoti tuos kiekius, iš esmės gali nuspėti, kur aptinkama dalelė gali būti kiekviename ateities taške. Kvantinėje teorijoje viskas, ką galima priskirti dalelių sistemai, yra abstrakti kvantinė būsena, iš kurios negalima gauti tikslių prognozių, o tik tikimybės aptikti konkrečią dalelę tam tikru laiku tam tikroje vietoje. Ar tikrai dalelę toje vietoje rasite, valdo atsitiktinumas.

Antrasis neįprastas bruožas yra esminis tam tikrų matavimų tikslumo apribojimas (Heisenbergo neapibrėžtumo santykis). Pvz., Kuo tiksliau matuojama dalelės vieta, tuo mažiau apibrėžtų teiginių apie jos greitį.

Trečias bruožas yra tai, kaip kvantinė teorija atsirado pavadinimu: Nemažai fizinių dydžių gamtoje gaunami mažais paketais, kvantais. Pavyzdžiui, pagal kvantinę teoriją, elektromagnetinė spinduliuotė yra pagaminta iš mažų energijos kvantų, vadinamų fotonais.

plokštuma Paviršius, kuriame yra Euklido geometrijos aksiomos (sinonimas: plokštumos geometrija) - geometrijos taisyklės, kurių jos mokomos vidurinėje mokykloje, su tokiomis gerai žinomomis formulėmis kaip Pythagoro teorema ir „apskritimo perimetras yra 2 kartus pi kartų viršija jo spindulį. reliatyvistinis (perihelio judėjimas į priekį, reliatyvistinis) Planetinėms orbitoms yra nedidelis skirtumas tarp Niutono gravitacijos prognozių ir bendro reliatyvumo. Pavyzdžiui, Niutono teorijoje vienišos planetos, skriejančios aplink žvaigždę, orbitos kreivė yra elipsė. Bendruoju reliatyvumo požiūriu tai yra tam tikra rožių ar rodonijos kreivė. Tokia kreivė yra panaši į elipsės kreivę, kuri šiek tiek pasislenka su kiekviena papildoma orbita. Poslinkį galima apibrėžti žiūrint į tašką, kuris yra arčiausiai saulės (perihelio) kiekvienoje orbitoje. Todėl papildomas reliatyvistinis poslinkis vadinamas reliatyvistiniu perihelio poslinkiu arba reliatyvistiniu perihelio judėjimu. Paveikslėlį galima pamatyti puslapyje Planeta nuklysta skyriuje „Bendrasis pradinio Einšteino reliatyvumas“. mechanika Fizikos šaka, nagrinėjanti objektų judesius ir tai, kaip jie reaguoja į juos veikiančias jėgas. Priklausomai nuo naudojamos sistemos yra klasikinė mechanika, reliatyvistinė ir kvantinė mechanika. klasikinė mechanika (mechanika, klasikinė) Sinonimas: Niutono mechanika. Pagal klasikinę mechaniką kūnų judesius reguliuoja trys Niutono mechanikos dėsniai. Pirmasis įstatymas teigia, kad kūnai, kuriems neveikia jokia išorinė jėga, lieka ramybės būsenoje arba juda pastoviu greičiu tiesiu keliu („inercijos dėsnis“). Antrasis dėsnis sieja kūną veikiančią jėgą, kūno masę ir jėgos sukeltą pagreitį: jėga lygi masės ir pagreičio. Trečiasis dėsnis yra „veiksmas lygus reakcijai“ dėsnis: Jei kūnas A kūną B veikia tam tikra jėga, tai pats A patiria B, veikdamas jį veikdamas jėga, kuri yra lygi jėga, tačiau turi priešingą kryptį. Alternatyvioje antrojo dėsnio versijoje naudojama impulso sąvoka: kūną veikianti jėga yra lygi to kūno impulso pokyčiui bėgant laikui. Maksvelo lygtys Keturios pagrindinės elektromagnetizmo lygtys, apibūdinančios, kaip gaminami magnetiniai ir elektriniai poveikiai (fizikos kalba: elektriniai ir magnetiniai laukai): Elektriniai laukai gaminami visada, kai yra elektriniai krūviai, arba, kitaip, kai magnetiniai laukai laikui bėgant keičiasi. Magnetiniai laukai susidaro visada, kai yra elektros srovės (judantys elektriniai krūviai), bet ir kai elektriniai laukai laikui bėgant keičiasi. Tai, kad elektriniai ir magnetiniai laukai gali egzistuoti be krūvių ar srovių, tiesiog abipusiu sužadinimu, kai magnetinio lauko kitimas sukuria elektrinį lauką ir atvirkščiai, yra pagrindinis elektromagnetinių bangų reiškinys. šviesa Šviesa tiesiogine šio žodžio prasme yra elektromagnetinė spinduliuotė, kurią gali aptikti žmogaus akis, kurios bangos ilgis yra nuo 400 iki 700 nanometrų. Reliatyvumo teorijoje ir astronomijoje šis žodis dažnai vartojamas bendresne prasme, apimantis visų rūšių elektromagnetinę spinduliuotę. Pavyzdžiui, astronomai šiame kontekste gali kalbėti apie „infraraudonąją šviesą“ arba „gama šviesą“, šviesa griežtesne prasme vadinama „regima šviesa“. Klasikinėje fizikoje šviesos savybes valdo Maksvelo kvantinės fizikos lygtys, paaiškėja, kad šviesa yra energijos paketų srautas, vadinamas šviesos kvantais arba fotonais. Reliatyvistinės fizikos kontekste šviesa labai domina ir dėl daugelio priežasčių. Visų pirma, šviesos greitis vaidina pagrindinį vaidmenį tiek specialiajame, tiek ir bendrajame reliatyvume. Be to, yra keletas įdomių bendrojo reliatyvumo efektų, susijusių su šviesos sklidimu, būtent deformacija, Shapiro efektas ir gravitacinis raudonas poslinkis. šviesos greitis Žr. šviesos greitį. gravitacija Žr. gravitacijos gravitaciją (gravitaciją) Klasikinėje fizikoje: veiksmas per atstumą, kuriuo visi masę turintys kūnai pritraukia vienas kitą (žr. Niutono gravitacijos teoriją), sinonimas: gravitacinė jėga. Bendrojoje Einšteino reliatyvumo teorijoje: Tai, kad materija, turinti masę, energiją, slėgį ar panašias savybes, iškreipia erdvėlaikį ir kad šis iškraipymas savo ruožtu daro įtaką bet kokiai materijai, kuri gali būti. Įvadas į pagrindines bendrojo reliatyvumo idėjas pateikiamas skyriuje „Elementoriaus Einšteino bendrasis reliatyvumas“. Daugiau informacijos apie gravitacijos pobūdį bendrame reliatyvume galima rasti prožektorių tekste „Gravitacija: nuo nesvarumo iki kreivumo“. skysčio medžiagos būsena, kurioje sudedamieji atomai ir molekulės yra sujungtos taip laisvai, kad medžiaga be išorinės atramos negali išlaikyti jokios formos: jei į indą įdėsite skysčio, jo forma prisitaikys prie indo formos (priešingai nei kieta medžiaga). kūnas, kuris išlaikys savo formą). Skysčių pavyzdžiai yra dujos, skysčiai ir plazma. klasikinis Fizikoje šis žodis vartojamas dviem reikšmėmis. Visų pirma, tai žymi fizinius modelius ar teorijas, kuriose neatsižvelgiama nei į Einšteino reliatyvumo teorijų, nei į kvantinės fizikos, pavyzdžiui, klasikinės mechanikos, poveikį. Tačiau jis taip pat naudojamas žymėti modelius ar teorijas, kurie šia prasme nėra suformuluoti kvantinės fizikos rėmuose, bendrasis reliatyvumas yra klasikinės teorijos pavyzdys. klasikinė mechanika


Pagrindinė šoninė juosta

Jei esate entuziastingas mūsų misijai, prašome prisijungti prie mūsų. Kartu mes galime suplanuoti kelią į ateitį tarp žvaigždžių ir pradėti žengti pirmuosius praktinius žingsnius šioje ilgoje kelionėje.

„Principium 33“ išėjo!

„Principium 33“ išėjo! Dabar galite atsisiųsti mūsų nemokamą tarpžvaigždinį žurnalą pagal šią nuorodą! ■ Misijos „& # 8216Oumuamua“ praktika ir sunkumai ■ Savęs replikuojantis fabrikas ■ Projekto tikslumas: Miniatiūrizavimo ribų peržengimas ■ Knygų apžvalgos - Nežemiškas Loebas ■ Mokslinės fantastikos „Caroti“ žvaigždžių laivas ■ Naujienų ypatybės - 10 parsekų [& hellip]

Principium 33

Dabar išleidžiamas „Tarp žvaigždžių tyrimų iniciatyvos ir instituto“ ketvirčio leidinio „Principium“ 33 leidimas.

Tarpžvaigždinių studijų vasaros kursai

Registruokitės į 1-ąjį „i4is“ / „Limitless Space Institute“ tarpžvaigždinį kursą liepos 26 d.! Išsami informacija ir registracija per šią nuorodą!

Ar galite išgauti asteroidą?

Puiki asteroidų kasybos tinklalaidė, kurioje dalyvauja „i4is“ vykdantysis direktorius Andreasas Hein!

Nariai gauna prieigą prie išskirtinių vaizdo įrašų. Štai ir atsiimkite ragautoją:


Astrofizikos sienos ir prieštaravimai

1 skyrius. Einšteino ir reliatyvumo atradimų pamokos [00:00:00]

Profesorius Charlesas Bailynas: Mes kalbėjome apie reliatyvumą. Kur mes paskutinį kartą atsidūrėme & # 8211, kalbėjomės apie ypatingą reliatyvumą ir visus keistus dalykus, kurie nutinka erdvei ir laikui. Ir kilo klausimas, žinote, kas paskatino Einšteiną pagalvoti apie šias mintis? Mes šiek tiek kalbėjome apie tai, kad šviesos greitis visada yra vienodas, nesvarbu, koks yra jį stebinčio žmogaus greitis ir kaip tada & # 8211, tada, jei jūs tai suprantate pažodžiui, tai jums sako, kad erdvė ir laikas yra keisti, ir nėra pastovūs ir absoliutūs, kaip jūs manote, kad jie yra Niutono prasme, bet skiriasi priklausomai nuo stebėtojo greičio ir šiais įvairiais būdais, susijusiais su tuo gama.

Taigi, puikus Einšteino genijaus potėpis buvo ne bandyti išspręsti šias mažas eksperimento problemas tam tikru būdu, tam tikru, kratiniu, ar bandyti sukelti nedidelį gamtos dėsnių pakeitimą, bet pripažinti, kad tai buvo labai didelis reikalas, ir tai reikštų iš esmės pakeisti, kaip mes galvojame apie erdvę ir laiką.

Taigi, tai yra labai garsi mokslo pasakėčia. Tai yra tas dalykas, kur Einšteinas yra jaunas vyras ir jis tarsi maištininkas. Ir jis atsisako laikyti egzaminą ir įsiutina savo profesorius. To pasekmė - jis negauna gero darbo. Šį darbą jis gauna patentų biure Berne (Šveicarija), kur dirba nežinomybėje. Ir tada staiga, šlovės liepsnoje 1905 m., Jis išleidžia tris straipsnius, iš kurių vienas yra apie reliatyvumą, vienas iš jų yra kvantinės mechanikos pradžia, o kitas įrodo, kad atomai egzistuoja. Taigi, tai yra trys didžiausi visų laikų straipsniai, kuriuos išleido per vienerius metus klounas, kuris yra patentų biuro tarnautojas. Gerai. Labai didelis dalykas. Tai įvyko 1905 m., Prieš dvejus metus tai buvo šimtas metų. Tai buvo paskelbta Einšteino metais, ir dėl jų kilo visokių šurmulių.

Taigi, iš to galima pasisemti įvairių moralių. Aš nupiešiu kelis iš jų, kaip galite pavadinti didėjančia rafinuotumo tvarka. Taigi, žemas rafinuotumas, moralinis, moralinis numeris vienas yra, žinoma, apie genialumą nežinomybėje. Genialumas nežinomybėje gali pakeisti mokslą.

Tai labai pavojingas būdas priartėti prie Einšteino istorijos. Nes tai tikrai lengva įsitikinti, kad esate nežinomybės genijus. Daugelis žmonių įsitikino, kad yra nežinomybės genijai. Aš apie tai žinau, nes jie man siunčia el. Laišką. Jie man savo elektroniniame laiške paaiškina, kad siunčia man & # 8211, ir tai atsitinka, žinot, bet kuriam mokslininkui, ypač žmogui, dirbančiam astrofizikos ar kažkokios pagrindinės fizikos srityje, ir jie man paaiškina, kodėl Einšteinas buvo neteisus. Iš tiesų, kodėl visas iki šiol žinomas mokslas yra neteisingas, ir jie yra teisūs. Tada jie sako: žinokit, niekas taip pat netikėjo Einšteinu ir, jei tai kažkaip norėjo priversti jus jais tikėti. Šiuos dalykus jie linkę rašyti didžiosiomis raidėmis. Yra tam tikra patologija. Kai jie rašydavo & # 8211, kai tai darydavo ant pieštuko ir popieriaus, jie rašydavo taip, kad jūs padengtumėte kiekvieną popieriaus colį. Ir žinote, jie ką nors parašo, tada jie parašo aplink paraštes, atgal į viršų. Nėra psichologinio dalyko ir aš nežinau, kas tai yra. Tačiau Einšteino legenda skatina visą būrį žmonių pagalvoti, kad ir jie gali būti patentų tarnautojai. Taip?

Studentas: Kaip žmonės jus randa?

Profesorius Charlesas Bailynas: O, gerai, žiūrėk. Galite ieškoti astronomijos departamento Harvardo, Jeilio ir Prinstono tinklalapyje ir, manau, rasite visą būrį žmonių. Taip pat esu paskelbęs straipsnių apie juodąsias skyles ir dalykus, patekusius į žiniasklaidą. Aš iš tikrųjų neturėjau šio klausimo, nes aš, žinoma, nebuvau cituojamas nuomonės apie juodąsias skyles „The New York Times“ neseniai.Bet prieš dešimt metų tai paaiškinu per porą savaičių. Įvyko įdomus dalykas. Bet kokiu atveju žinote, jei norite viešinti savo teoriją, tai, ką darote, yra tai, kad randate būrį gana žymių šios srities žmonių ir išsiunčiate jiems didelį ekraną sakydami: žinokit, gailėsitės, jei to nepadarysite. vertink mano genialumą.

Studentas: Ar jūs kada nors skaitėte? Ar juos skaitote?

Profesorius Charlesas Bailynas: Kartais taip darau. Bibliotekoje turime nedidelį failą, pavadintą „Crank File“, Astronomijos departamento bibliotekoje. Kartkartėmis, žinokit, paskiriame magistrantus išsiaiškinti, kodėl jie klysta. Pastaruoju metu to nepadarėme.

Kartais žmonės linksminasi, jiems atsakydami. Tai gali sukelti įvairių problemų. Buvo džentelmenas su Visatos teorija, kurią jis iliustravo spalvotais pieštukais, kai jis tarnavo laiką vidutinio saugumo institucijoje Vašingtono valstijoje. Mes pagalvojome, kad žinote, koks puikus būdas praleisti laiką kalėjime, nei kai kurie kiti dalykai, kuriuos galėtumėte sugalvoti. Taigi, mes jam atsiuntėme krūvą vadovėlių ir kita. Tada mes pradėjome susigrąžinti laiškus, sakydami: kai baigsiu sakinį, aš ateisiu pas jus mokytis ir paaiškinsime, kodėl jis nekaltas dėl nusikaltimo, kurį padarė. Taigi tam tikru momentu mes pradėjome grąžinti daiktus. Ne, labai gaila, šis asmuo paliko Jeilą. Mes nežinome, kur jis yra, kas jis bebūtų. Kurį laiką šį pokalbį tęsė Jerry Orosz. Taigi, jūs turite būti šiek tiek atsargūs.

Ir tada buvo vaikinas & # 8211Tai buvo nuostabu. Buvo vaikinas, kuris pasirodė semestro pradžioje. Jis, apsivilkęs kostiumą ir kaklaraištį, nešinas portfeliu, eina į skyriaus biurą ir sako: „Kur mano klasė? Aš turėčiau mokyti kosmologijos “. Ir jis atrodė labai garbingai. Sekretorius pamanė, kad ne pas mus, o jūs ne, todėl išsiuntė jį į Fizikos skyrių. Jis uždavė tą patį Fizikos skyriaus klausimą. Jis ką tik nuėjo iš gatvės su portfeliu, pilnu savo vadovėlio. Ir jį labai erzino tai, kad mes jam neskyrėme klasės ir paskyrėme mokinius ateiti mokytis, žinoma, jo konkrečios kosmologijos teorijos. Galų gale jį reikėjo palydėti iš patalpos ir paprašyti niekada negrįžti.

Taigi taip, visokie patentų tarnautojai pasaulyje, tačiau dauguma jų nėra Einšteinas. Tokia moralė. Priežastis, dėl kurios galite pasakyti, jūs klausėte, ar aš perskaičiau šiuos dalykus. Labai lengva pasakyti, ar yra nieko, ką galėtumėte būti naudingi perskaityti. Nes tai, ką šie žmonės linkę pasakyti, kai neverta skaityti, yra linkę sakyti, kad visi ankstesni mokslai yra neteisingi. Aš keičiu dalykus. Jie sako, kad Einšteinas klysta.

Bet Einšteinas nesakė, kad Niutonas klydo. Tai nebuvo taip, kas nutiko. Tai nebuvo revoliucijos veikimas. Jūs sukelsite mokslo revoliuciją tik tuo atveju, jei naujoji teorija apims tai, kas anksčiau buvo žinoma ir ankstesnes teorijas. Tai yra šis parametras, gama, kai tam tikromis aplinkybėmis gama yra viena. Esant tokioms aplinkybėms, jūs atkartojate jau egzistuojančią teoriją. Taigi, žinote, šimtai ir šimtai metų buvo Niutono fizikos, visa tai iš esmės teisinga, vienaip ar kitaip. Kad ir kokia būtų jūsų naujoji idėja, turi apimti visus dalykus, kurie buvo teisingi dėl senosios idėjos. Taigi, jūs nenuversite Niutono. Tai, ką darote, jūs parodote, kad Niutono & # 8217s teorija yra tik didesnės teorijos dalis. Tada didesnė teorija yra naujoji teorija, ji apima naujus duomenų tipus ir paaiškina naujus dalykus, tuo pačiu nepanaikinant visų dalykų, kuriuos žinote teisingai apie senąją teoriją.

Tai yra dalykas, kurį žmonės nori, kad jie būtų Einšteinas, bet nesupranta. Taigi, bet kada pamatysite ką nors, kur jūs kursite revoliuciją visame moksle, tai tikrai neteisinga. Nes šiuo metu egzistuoja didelė mokslo dalis, kuri yra teisinga. Ir jūs turite tai suprasti. Ir jūs turite tai aprėpti ir peržengti tai, kas netrukdys. Planetos nenustos važiuoti Keplerio orbitomis, nes kažkas turi naują idėją. Taigi jis turi apimti seną idėją.

Neseniai, kartu su Einšteino metais, prieš dvejus metus, mokslo istorikai permąstė, kas vyksta su Einšteinu ir kas nutiko tame patentų biure. Ir yra naujos rūšies idėja, kad iš tikrųjų jis nebuvo nežinomas, o kai kurie dirbo nežinomybėje, o kai kurie - # 8211 ir, žinoma, vartė mėsainius ar dar ką nors, kad jo darbas patentų biure buvo labai svarbus. kaip jis plėtojo savo teoriją. Viena iš priežasčių, kodėl Einšteinas padarė tai, ką padarė, buvo tai, kad jis dirbo patentų biure, o ne universitete. Nes ką jis veikė patentų biure?

Na, pasirodo, kad XX-ojo amžiaus pradžioje vienas iš didžiųjų išradimų buvo laikrodžių sinchronizavimo būdai. Pasisuka ir # 8211, nes ką tik buvo išrasti geležinkeliai. Ir iki tol turėjote situaciją, kai kiekvienas miestas turėjo savo laiką. Kiekviename mieste buvo maža observatorija. Jie supras, kada Saulė yra tiesiai virš galvos. Jie tai skelbtų vidurdienį. Jie iššaukia švilpuką. Visi nustatydavo visus laikrodžius. Bet tai reiškė & # 8211, bet jie neturėjo laiko juostų. Tai reiškė, kad kiekviename mažame mieste buvo skirtinga laiko sistema. Bostono laikas skyrėsi nuo Hartfordo laiko, jis skyrėsi nuo Niujorko laiko 22,5 minutės arba kokia buvo tinkama suma. Ir viskas gerai, jei lėtai judate tarp šių miestų. Jei pradedate važiuoti traukiniais, turite turėti & # 8211traukinių sistema turi turėti vieningą laiko sistemą, kitaip jie susiduria vienas su kitu. Buvo avarijų ir baisių dalykų.

Taigi, jūs turite turėti & # 8211gerai. Tada jūs turite, kad Bostonas ir Niujorkas turėtų tą patį laiką. Taigi, kaip sinchronizuoti tuos laikrodžius? Na, jūs ką tik sugalvojote telegrafą, taigi, norėdami sinchronizuoti savo laikrodžius, išsiųsite & # 8211siųsdami elektromagnetinį signalą šviesos greičiu iš Bostono į Niujorką ir tada vėl. Tam buvo įvairių išradimų, kuriuos Einšteinas peržiūrėjo patentų biure. Taigi, savo darbe, dienos darbe jis visą laiką galvojo apie laikrodžius ir laiką bei šviesos greičiu judančius signalus. Taigi, galbūt nenuostabu, kad jis giliai įžvalgė apie tokius dalykus.

Taigi, bent jau kai kurie mokslo istorikai šiuo metu jaučia, kad patentų biuras iš tikrųjų buvo raktas į Einšteino mąstymą. Taigi, jis visai nebuvo iš nežinomybės. Jis išėjo iš vienintelės vietos, kur aplinka buvo tokia, kad galėjai pagalvoti apie šias mintis. Tai siejama su mokslo istoriku Peteriu Galisonu, kuris, be kita ko, parašė knygą pavadinimu „Einstein & # 8217s Clock and Poincare & # 8217s Maps“ išbandyti ir parodyti, kaip praktinis darbas, kurį atliko šie žmonės, turėjo įtakos jų teoriniam darbui. Taip?

Studentas: Ar tai sukėlė vienas įvykis?

Profesorius Charlesas Bailynas: Na ne, ar jį paskatino vienas konkretus įvykis? Tai paskatino jį galvoti apie tai visa atlikta eksperimentų serija ir visi, kaip jau minėjau paskutinį kartą, vienaip ar kitaip parodė, kad šis verslas, jog šviesos greitis buvo pastovus visuose atskaitos rėmuose. Ir kad nebuvo eterio, per kurį įsivaizduota egzistuojanti terpė, per kurią turėjo praeiti elektromagnetinės bangos. Ir buvo atlikta daugybė bandymų, kad būtų galima nustatyti nedidelius šviesos greičio pokyčius, kai jį pastatote ant bėgio & # 8211, kai jūs jį pastatote į traukinį, tiesa? Viskas apie traukinius ir liftus, kurie buvo ką tik išrasti. Ir & # 8211, bet tai nebuvo vienas konkretus suaktyvinantis įvykis. Buvo visa tai daugybė dalykų.

Reikėtų pasakyti, kad Einšteinas iki šiol nebuvo vienintelis apie tai galvojęs žmogus. Mes transformacijas vadiname „Lorentz“ transformacijomis, nes buvo vienas vaikinas, vardu Lorentzas, kuris juos sugalvojo. Matematikai, tokie kaip „Poincare“, fizikai, kaip Minkowskis ir # 8211, apie tai galvojo visa krūva žmonių, ir tai buvo neatidėliotina fizikos problema. Taigi, su tuo reikėjo susidoroti. Ir jei Einšteinas nebūtų buvęs, tai galėjo užtrukti šiek tiek ilgiau, bet galų gale būtume gavę ypatingą reliatyvumą.

Tai nebūtinai pasakytina apie bendrą reliatyvumą, kaip aš paaiškinsiu per sekundę. Bendrasis reliatyvumas ir # 8211if Einšteinas neegzistavo, bendras reliatyvumas galėjo atsitikti tik praėjusio amžiaus septintajame dešimtmetyje, nes to nepadarė įvairūs eksperimentiniai rezultatai. Kiti eksperimentinių rezultatų krūviai, kurie tuo metu buvo ryškūs, buvo atominės fizikos eksperimentai, vedantys į kvantinę mechaniką, kurią taip pat turėjo Einšteinas.

2 skyrius. Bendrasis reliatyvumas kaip gravitacijos teorija [00:13:27]

Gerai, dabar leiskite man pereiti prie bendro reliatyvumo. Tai geras momentas atlikti šį perėjimą. Taigi, bendrasis reliatyvumas, trumpai vadinamas GR, dabar yra gravitacijos teorija. Taigi ta Niutono fizikos dalis, kurią nuverčia arba apima, kaip sakiau, specialus reliatyvumas, yra judėjimo dėsniai. Dabar bendrasis reliatyvumas turi dėsnį ir tuos pačius judėjimo dėsnius, bet taip pat į jį įtvirtino gravitacijos teoriją, kuri iš esmės skiriasi nuo Newtono mąstymo apie gravitaciją. Taigi, Niutono gravitacija laikoma jėga. Tai ypatinga jėga. Tai yra gravitacijos jėga. Yra maža lygtis, sunkio jėga yra lygi gravitacijos konstantai, G, padauginta iš vieno objekto masės, kito objekto masė, padalyta iš atstumo tarp jų kvadratu.

Keistas dalykas ir # 8211ir tai buvo tarsi Einšteino minties atspirties taškas. Keistas dalykas yra šios masės. Ir kadangi & # 8211primeni, kažkas paskutinį kartą manęs paklausė, kas yra masė? Aš jums daviau visą dalyką apie inercinę masę. Kiek tai priešinasi stumti. Ir tai kyla iš F = ma. Taigi, tokia masė, kurią aš apibrėžiau paskutinį kartą, yra inercinė masė ir kiek ji priešinasi stumiant.

Taigi, konceptualiai & # 8211 masė, kuri & # 8217s Niutone & # 8217s gravitacijos lygtys & # 8211konceptualiai, kad & # 8217 yra kitokio pobūdžio masė. Tai neturi būti tas pats skaičius. Tai yra gravitacinė masė, nes ji apibrėžiama skirtingai. Tai apibrėžiama ne pagal tai, kiek objektas priešinasi jėgos stumdymui ir bet kokia jėga, bet kiek objektas sukuria tam tikrą jėgą. Taigi, tai, kiek jis priešinasi jėgoms. Tai reiškia, kiek jėgos sukuriama. Ir tai yra konceptualiai skirtingi dalykai.

Pasirodo, kad remiantis geriausiais eksperimentiniais įrodymais, kuriuos galite surinkti, o dabar jų yra daug, daug po kablelio, šios dvi masės rūšys yra visiškai vienodos. Tai turi eksperimentinę pasekmę, apie kurią XVII amžiuje žinojo jau Galileo. Pažiūrėk, kas nutiko. Tarkime M1 yra Žemė ir M2 yra kažkoks objektas, kurį numetate iš aukšto bokšto. Taigi, istorija yra tokia, kad Galileo eina į Pizos bokšto viršūnę. Jis numeta patrankos sviedinį ar pan., Ir stebi, kaip jis krenta.

Tada kas atsitiks? Jūs pakeisite Fgravitacija į judesio lygtį. O ką jūs gaunate? Taigi, jūs naudojate tam tikrą jėgą. Taigi, jūs gaunate GM objekto, M Žemės atstumas, padalytas iš kvadrato atstumo, kur atstumas yra atstumas tarp objektų centrų & # 8211taip, tai iš esmės yra atstumas iki Žemės centro & # 8211 yra lygus objekto masei, padauginus iš jo pagreičio.

Ir, žiūrėk. Jei ši masė sutampa su ta mase, jie atšaukiami. Ką tai reiškia? Taigi, jūs galite tai padaryti. Tai reiškia, kad objekto judėjimas, pagreitis nepriklauso nuo jo masės. Objekto pagreitis bus vienodas bet kuriam objektui, nes, jei jis turi didesnę inerciją, jis tiksliai proporcingai sukuria ir didesnę jėgą. Taigi, viskas krinta nuo bokšto tokiu pat greičiu. Tai ir padarė „Galileo“. Jis iškėlė patrankos sviedinį, medinį rutulį ir visą krūvą kitų daiktų, numetęs juos atrado, kad graikai klydo. Graikai įsivaizdavo, kad kuo sunkesnis dalykas, tuo greičiau jis krinta. Tačiau vienintelė priežastis, dėl kurios jūs manote, yra dėl to, kad numetate tokius dalykus kaip plunksnos, kurios krinta tarsi lėtai ir netvarkingai. Tai neturi nieko bendra su gravitacija. Tai oro slėgis, tiesa? Taigi, jei numetate pakankamai sunkius daiktus, kad oro slėgis nebūtų svarbus, jie kristų tuo pačiu greičiu. Taigi, tai yra eksperimentas, įrodantis, kad gravitacinė masė yra tokia pati kaip inercinė masė.

Visos kitos jėgos neturi tokios pasekmės. Yra, pavyzdžiui, & # 8211 gerai, leisk man čia nepiešti ant kampo. Aš būsiu toks pat kaip švaistikliai. Žinote, aš čia pradėsiu piešti visą daikto kraštą. Taigi, eikime toliau. Pažiūrėkime ir # 8217. Yra, pavyzdžiui, elektrinė jėga, kurios lygtis labai panaši. Tai yra konstanta, dauginanti vieno objekto krūvį, kito objekto krūvį, padalytą iš atstumo tarp jų kvadratu. Tai atrodo beveik identiška gravitacinei jėgai.

Kadangi objekto krūvis nėra lygus jo masei, skirtingi objektai skirtingai reaguoja į & # 8211, kai jie įleidžiami, kai jiems daroma elektros jėga. Jei palygintumėte protoną, kuris yra krūvio subatominių dalelių masė, su pozitronu, kuris yra mažos masės krūvio dalelė. Ir jūs įdėsite jiems tiek pat jėgos, pozitronas judės daug daugiau, nes jo masė yra daug mažesnė. Taigi skirtingi objektai skirtingai reaguoja į visas jėgas, išskyrus sunkumą.

Taigi, neįprastas dalykas, susijęs su gravitacija ir # 8211taip, gravitacija yra keista, nes gravitacinė masė bent jau lyginant su inercijos mase yra lygi bent jau kuo geresniam matavimui. Niutono teorijoje nėra pasiteisinimo paaiškinti, kodėl taip gali būti ir kodėl visi objektai juda, todėl, judėdami gravitaciniame lauke, juda tas pats.

Gerai, taigi, tai pakliuvo į Einšteiną. Tai jį jaudino. Taigi, norėdamas paaiškinti šį ir kitus susijusius, tam tikrus konceptualius klausimus, jis paskelbė visiškai kitokią teoriją & # 8211namai & # 8211. Einšteinas sako & # 8211gerai.

Taigi, gravitacija, sako Einšteinas, nėra jėga. Tai nėra tinkamas būdas apie tai galvoti. Taigi, kaip tada veikia? Gerai, todėl nurodykite vieną. Objektai juda tiesia linija, kai nėra jėgos. Tai yra pirmasis Niutono įstatymas ar kažkas panašaus. Jei judėsite pastoviu greičiu, toliau judėsite ta pačia kryptimi, tuo pačiu greičiu, nebent kažkas atsitiks, jei jums bus taikoma jėga. Jei gravitacija nėra jėga, tai vis tiek turėtų būti tiesa. Objektai visą laiką juda tiesiomis linijomis, nesvarbu, ar aplink yra gravitacija, ar ne.

Tai atrodo labai keista, nes mes puikiai žinome, kad viskas, kas yra tada, kai turi gravitacinę jėgą ir esi orbitoje, eini ratu, o ne tiesiai. Taigi, kaip Einšteinas tai suderina su realybe? Ir tai yra antroji teorijos dalis.

3 skyrius. Laiko ir laiko kreivumas [00:21:30]

Antroji teorijos dalis yra ta, kad esant masės & # 8211inercinei masei, dabar sukuriamas kreivumas erdvės laike, erdvėje ir laike. Dabar, kaip tai padeda? Tai padeda, nes tada turite grįžti atgal ir pagalvoti: ką turite omenyje eidami tiesiai, jei esate kreivoje erdvėje? Pateiksiu keletą pavyzdžių, kuriuos galite pamatyti per minutę. Tai, ką turite omenyje tiesia linija, yra trumpiausias atstumas tarp dviejų taškų.

Dabar mes iš savo patirties žinome ir # 8211, arba daugelis iš mūsų žino iš savo patirties & # 8211, kad kreivoje išdėstytoje vietoje trumpiausias skirtumas tarp dviejų taškų nėra tiksliai toks, kokio jūs galėtumėte tikėtis. Ar kas nors skrido lėktuvu iš čia, pavyzdžiui, į Aziją? Skriskite iš Niujorko į Pekiną. Taigi, tegul & # 8217s sukuria žemėlapį, plokščią žemėlapį. Taigi, čia & # 8217s plokščia erdvė & # 8211šiaurė, rytai, vakarai, pietūs. Čia ir # 8217 Niujorkas. Čia ir Pekinas. Ir jūs galite įsivaizduoti, kad jei viskas būtų plokščia, tai, kaip jūs gautumėte, ir greičiausias būdas, kuriuo avialinijos sutaupytų pinigų, žinote, nes jie neskrenda tiesiai į rytus. Nes daugiau ar mažiau toje pačioje platumoje, Niujorke ir Pekine.

Bet taip nenutinka. Tai visiškai nevyksta. Ką darote, jei skrendate tuo maršrutu arba einate kitu keliu į Europą, kad ir kur eitumėte, skrendate tokiu keliu. Eini šiaurės link. Pusiaukelėje pažvelgi žemyn, yra „Artic“. Kodėl tu taip darai? Tai, nes Žemė nėra plokščia. Žemė yra sfera. Taigi, taip atrodo iš tikrųjų. Čia yra Žemė. Čia ir # 8217 Niujorkas. Štai ir Pekinas, ir jūs skrendate tokiu būdu, nes tai yra trumpiausias atstumas per sferos paviršių, tarp dviejų taškų. Aš kažkur turiu sferą.

Pažiūrėkime, kad čia yra sfera [laiko krepšinį]. Ir ši eilutė čia galvoja apie pusiaują. Ir jei jūs einate iš čia į čia, tai būtų trumpiausias atstumas tarp dviejų taškų & # 8211 turėtų eiti tiesiai per pusiaują. Bet mes neiname pusiaują. Mes šiauriniame pusrutulyje. Taigi dabar aš tai pakelsiu į viršų, kad abu šie dalykai būtų šiauriniame pusrutulyje. Ir dabar ši linija eina aukštyn ir skersai.Ir jei aš jį nuleisiu iki galo, kad turėtumėte reikalų su dviem priešingos pasaulio pusės miestais, kai Niujorkas ir Pekinas yra pakankamai arti, tai eina artimiausia linija tarp jų. būdu, jis eina tiesiai į viršų. Taigi, jei jūs suprojektuosite tai į plokščią žemėlapį, tai atrodys taip. Bet iš tikrųjų, ant sferos, ant sferos paviršiaus, tai yra trumpiausias atstumas tarp tų dviejų taškų. Tai yra tas pats atstumas, koks būtų pusiaujo atstumas. Jūs tiesiog pakeliate daiktą ir aišku, kad tai yra ilgas kelias.

Taigi, jei turite išlenktą erdvę ir bandote trumpiausiu būdu patekti iš vieno taško į kitą ir nežinote, kad esate išlenktoje erdvėje, interpretuojate ją kaip plokščią erdvę, tada interpretuosite kelią, kurį einate, kaip kreivą. Taigi, Einšteinas teigia, kad masės buvimas neturi gravitacinės jėgos. Tai neteisingas būdas apie tai galvoti. Tai, ką jis daro, sukuria erdvės-laiko kreivumą. Taigi objektai, keliaujantys iš vienos vietos į kitą, juda tiesiomis linijomis, apibrėžtomis kaip trumpiausias atstumas tarp tų dviejų taškų. Bet jei mes neatsižvelgiame į kreivumą, atrodo, kad jis eina ratu. Gerai. Tvirta koncepcija.

4 skyrius. Klausimai ir atsakymai apie specialųjį reliatyvumą [00:25:45]

Profesorius Charlesas Bailynas: Manoma, kad lapas atspindi erdvės laiką. Erdvė-laikas yra & # 8211ir dabar, aš turiu tai paaiškinti, tiesa? Taigi, kas yra erdvės laikas? Nes kreivumą daro erdvės laikas. Tai galite įsivaizduoti kaip keturių dimensijų koordinačių sistemą, kur keturi matmenys yra trys pažįstami erdviniai matmenys, X, Y, Zir T laikui. Ir jūs galite suprasti, kur bet kurį įvykį, kur įvykis yra kažkas, kas vyksta, galima identifikuoti keturiais skaičiais. Erdvinė padėtis yra trys skaičiai ir laikas, kada jis atsiranda.

Dabar, norėdami suskirstyti šiuos dalykus į tuos pačius vienetus, turite tai iš tikrųjų pateikti kaip šviesos greičio ir laiko greitį, nes tai dauginant šviesos greičiu laiko vienetus paverčia kosminiais vienetais, nes tai mylios per valandą, ar vietos per laiką. Taigi vieneri metai laiko prilygsta vieniems šviesos metų atstumui. Tai kaip konvertuoti. Taigi, vienas įdomus dalykas ir, be abejo, lapas ten buvo dvimatis tarpas ir turėjo tik X ir Y kad galėtų nustatyti bet kurį lapo tašką. Taigi, metafora yra naudoti du erdvinius matmenis, kad atspindėtų tai, kas iš tikrųjų yra keturi & # 8211, pagal koncepciją, keturių dimensijų erdvę. Štai kodėl tai metafora, o ne kažkas tikra. Taip?

Studentas: [Negirdimas]

Profesorius Charlesas Bailynas: Taip taip. Visiškai teisingai. Ar gravitacija taip pat lenkia laiką? Tai veikia laiką panašiai kaip laiko išsiplėtimas, kai jūs einate tikrai greitai. Jei tikrai priartėsite prie juodosios skylės, jūsų laikrodžiai sulėtės. Taip, taip?

Studentas: Kodėl taip yra?

Profesorius Charlesas Bailynas: Kodėl taip yra? Leisk man kitą kartą parašyti „Schwarzschild“ metriką ir bandysiu atsakyti į šį klausimą. Leisk man minutę tęsti ir atkreipti dėmesį į svarbų dalyką, susijusį su šiuo susitarimu, tai yra & # 8211, tai reiškia, kad Žemė juda, pavyzdžiui, per vienerius metus, o # 8211 laiko koordinatė juda vienais šviesmečiais. , kuris yra 10 16 metrų. Kosmoso koordinatė juda 2π kartus virš pagrindinės ašies, kuri yra 1 astronominis vienetas. Tai & # 8217s 2π kartus 1,5 karto 10 11 metrų. Tai maždaug 10 12 metrų.

Taigi, Žemė per laiką juda 10 000 kartų toliau, nei per metus. Tai reiškia, kad Žemės judėjimas erdvės laike yra beveik tiksliai tiesi linija, einanti tiesiai į priekį laike. Taigi, čia & # 8217s laikas. Čia aš nežinau X- ašis. Ir jūs galite įsivaizduoti, kad laikui bėgant Žemė, jūs žinote, juda aplink Saulę. Taigi tai yra X- ašis ir # 8211 X-koordinatas eina pirmyn ir atgal & # 8211. Štai Saulė, kuri, žinote, truputį vingiuoja, daug mažiau nei Žemė, kaip aptarėme.

Bet šis vaizdas čia yra netikslus, nes iš tikrųjų šis atstumas, kuris yra pusmetis, yra 10 000 kartų ilgesnis nei šis atstumas, kuris yra pusė orbitos. Taigi & # 8211 ir taip, tiesą sakant, Žemės judėjimą vaizduoja kažkas, kas beveik tiksliai tiesi & # 8211 tiek, kad aš negalėjau nubrėžti vingio taip, kad galėtum jį pamatyti. Taigi, žemė eina į priekį. Ir wiggle yra tikrai mažas. Tai nenuostabu, nes Saulės traukos jėga yra pakankamai maža, kad Žemės orbitą tinkamai apibūdintų Niutono fizika.

Taigi, tai yra viena iš tų situacijų, kai turite Niutono fiziką gana žemuose gravitacijos laukuose. Sustiprėjus gravitaciniams laukams, įsijungia keistoki reliatyvistiniai efektai. Tačiau tai nenutinka Žemei. Taigi šis numeris yra # 8217 ir # 8211. Schwarzschildo spindulys, padalytas iš atstumo, yra tai, kiek reliatyvistinė yra orbita. Ir jei šis skaičius yra nedidelis, tada jūs gaunate teisingus atsakymus iš Niutono teorijos. Ir mes galime tai išspręsti. Schwarzschildo saulės spindulys, 3 x 10 3 metrų. Atstumas nuo Žemės iki Saulės, 1,5 x 10 11 metrų. Tai & # 8217s 2 x 10 -8 ir tai & # 8217s nedidelis skaičius. Taigi, Žemė puikiai veikia Niutono prasme. Taip?

Studentas: Ar taip R orbitos spindulys arba [negirdimos] spindulys

Profesorius Charlesas Bailynas: Tai yra judančio objekto atstumas nuo traukos daikto centro, dėl kurio įvyksta kreivė. Taip. Taigi, taip yra atsakymas. Tai orbitos spindulys. Taip?

Studentas: Ar bendrojo reliatyvumo teorija buvo ką tik paskelbta teorija, ar iš tikrųjų su ja susijusios lygtys?

Profesorius Charlesas Bailynas: O taip. Ar su juo yra susijusios lygtys? Lažini. Nenorite jų matyti. Yra matematikos šaka, vadinama diferencine geometrija, nes tai, kas nutinka, yra tai, kad ši kreivė yra visa geometrija. Ir problema ta, kad kuo toliau nuo objekto, tuo mažiau vietos kreivės. Taigi suma sferoje, sferos paviršiuje & # 8211it & # 8217s kreivėjo visur vienodai. Taigi kreivę apibūdinančios lygtys yra vienodos bet kuriame sferos taške. Bet jūs galite įsivaizduoti tai, kas prasideda nuo stipraus kreivumo ir uodegos. Tada kreivumo dydis bet kuriame taške skiriasi nuo bet kurio kito taško. Taigi, jūs turite jį apibūdinti diferencijuotu kreivumo dydžiu ir integruoti per kelią, kurį eina viskas. Tai tampa baisu, ir mes neketiname ten eiti. Bet kitą kartą jums parodysiu keletą konkrečių kai kurių iš šių lygčių pavyzdžių, nes tai padės paaiškinti, pavyzdžiui, kodėl erdvė ir laikas yra apsisukę įvykio horizonte ir kita.

Bet, lažiniesi, yra visa matematikos teorija. Tiesą sakant, Einšteinas nebuvo didžiausias matematikas pasaulyje ir jam prireikė iki 1917 m. Jis turėjo nueiti ir gauti šiek tiek matematikos pamokų Getingeno universitete ir taip, kad galėtų suprasti geometrines savybes. Taigi, taip yra didelė matematikos teorija. Taip?

Studentas: Taigi, jei gravitacija nėra jėga, kaip galite tai panaudoti F = ma?

Profesorius Charlesas Bailynas: F = ma yra bendra judesio lygtis. Tai neturi būti gravitacijos jėga. Pasaulyje yra daugybė kitų jėgų.

Studentas: Bet kai jūs nustatote F = ma į GMM arba [negirdimas]

Profesorius Charlesas Bailynas: Teisingai, taigi, tai jūsų nustatoma Niutono idėja F = ma lygus GMM baigėsi D 2. Ir tai, kas paskatino Einšteiną galvoti, buvo tai, kad dvi skirtingos masės abiejose lygties pusėse pasirodė lygios. Ir jūs galite suprasti, kodėl tai paaiškina. Nes jei vyksta tai, kad kreivuojate erdvę, o tada viskas eina pagal tos erdvės kreivumo diktuojamą trajektoriją, tai visiškai suprantama, kad visi objektai eina ta pačia trajektorija, neatsižvelgiant į jų masę. Nes jie iš tikrųjų nėra verčiami niekur judėti. Jie tiesiog eina tiesiomis linijomis, o tiesios linijos yra vienodos, nesvarbu, kokia yra jūsų masė. Taigi toks & # 8217, kodėl toks kreivumas pateikia paaiškinimą, kas Niutono apytiksliai yra inercijos ir gravitacijos masės lygybė. Kaip mums sekasi? Oi, mes turime dar šiek tiek laiko, gerai. Pirmyn.

Studentas: Ar laikrodis tikrai sulėtės judėdamas link [negirdimos]

Profesorius Charlesas Bailynas: Taip.

Studentas: [negirdimas] ar suprastum [negirdimas]

Profesorius Charlesas Bailynas: Na, žinoma, jūs esate laikrodis, tiesa? Jūs nepastebėsite. Bet kas nutiktų taip. Tarkime, kad pateksite į juodąją skylę ar pan. Jūs žiūrite į savo laikrodį. Jaučiate pulsą, žinote. Jūsų pulsas, matuojamas pagal laikrodį, nepasikeitė. Bet jūs atsigręžiate į pasaulį, kuris yra toli nuo juodosios skylės, ir ten viskas juda labai greitai. Taigi, jei kelionės pradžioje turėjote du sinchronizuotus, identiškus laikrodžius ir stebite, kas vyksta čia, pastebėsite, kad staiga atrodo, kad jūsų laikrodis juda lėtai. Ir staiga, žinote, žmonės sensta ir miršta atgal į Žemę, o jūs žinote, kad tai buvo tik savaitė jūsų suvokimu.

Taigi, apsisukite. Jūs sėdite Žemėje ir stebite, kaip jūsų draugas krenta & # 8211 patenka į juodąją skylę. Panašu, kad jis lėtėja, lėtėja, lėtėja ir galbūt & # 8211ir niekada niekada nepatenka į įvykio akiratį, net per begalinį laiką. Bet žmogus, kuris krenta, suvokia, kad jis tiesiog krenta. Tiesiog visa Visata evoliucionavo tuo metu, kai jie tai padarė.

Taigi, tai yra vienas iš šių keistų dalykų, kai pasirodo laikas ir # 8211kaip greitai praeina laikas, pasirodo, yra savybė, kas matuoja. Labai keista samprata ir labai priešinga mūsų gyvenimo būdui. Kadangi mes visi galvojame, kad kadangi mes gyvename mažos gravitacijos laukuose mažu greičiu, manome, kad laikas yra absoliutus dalykas, kuris visiems vienodai tinka tolyn, tačiau pasirodo, kad tai nėra tiesa.

Taip? Vėlgi, aš jums parodysiu lygtį, kuri iš tikrųjų tai yra daug lengviau išspręsti lygtimis nei konceptualiai, o aš kitą kartą parodysiu jums lygtį, kuri gali būti naudinga.

Studentas: Ar galėtumėte paaiškinti dviejų reliatyvumo teorijų pavadinimus? Aš turiu omenyje, kad neatrodo, kad bendroji teorija yra specialiosios teorijos apibendrinimas.

Profesorius Charlesas Bailynas: Iš tikrųjų taip yra, nes ji apima specialiosios teorijos aspektus. Tai apibendrinimas pagal tai, kas vadinama metrika. Metrika yra matematinė formulė, apibūdinanti kreivumą. Speciali reliatyvumo teorija yra ypatingas atvejis, kai metrika yra plokščia. Tada bendrojo reliatyvumo priežastis yra apibendrinimas, nes ji leidžia naudoti kitokią ir # 8211 daugybę kitų metrikų. Arba bent jau tai yra vienas iš būdų apie tai galvoti. Taip, pone.

Studentas: [Negirdimas]

Profesorius Charlesas Bailynas: Taip, aš per maža, kad galėčiau piešti.

Studentas: [Negirdimas]

Profesorius Charlesas Bailynas: Vingelis yra nuo Žemės judėjimo aplink Saulę. Tai sukelia Saulės masė ir deformuoja erdvę & # 8211

Studentas: [Negirdimas]

Profesorius Charlesas Bailynas: Taip taip taip. Tai reiškia, kad aš vis tiek turėjau omenyje antrąjį & # 8211, deja, aš to aiškiai nepaaiškinau. Viskas, ką norėjau pasakyti antrame, buvo tai, kad šis yra netikslus mastelio atžvilgiu.

Studentas: Gerai, o aš suprantu.

Profesorius Charlesas Bailynas: Ir kad skalė, tikroji skalė, yra tokia, kad šis ilgis turėtų būti 10 000 kartų didesnis už tą. Tokiomis aplinkybėmis jūs niekada negalėsite to pamatyti. Tai viskas, ką norėjau pasakyti. Taip?

Studentas: Kas atsitiks su laiku, kai jus pagavo kelionė ir jūs tai paminėjote, bet kas nutiks, kai keliausite arti šviesos greičio?

Profesorius Charlesas Bailynas: Sulėtėja taip. Taip?

Studentas: [Negirdimas]

Profesorius Charlesas Bailynas: Taigi, kaip tai veikia, kaip tai veikia? Teisingai. Mes esame, jūs žinote, kad jūs galite paaiškinti Žemės judėjimą šiomis vadinamosiomis erdvės-laiko diagramomis, kur galite pasiimti keturių dimensijų dalyką. Jūs suprojektuojate jį į du matmenis. Galite sau parašyti erdvės-laiko diagramą ir paaiškinti visą judesį ir visus dalykus, kurie vyksta tokiu kreivu dalyku. Taigi, kas atsitiks, jei, pavyzdžiui, šokinėsi? Niutono teorijoje, jūs šokinėjate, turėtumėte toliau eiti tiesiai į viršų, išskyrus tai, kad yra jėga, kuri traukia jus atgal. Taigi, kad mes suprastume.

Kas atsitinka & # 8211kaip tai paaiškinama bendruoju reliatyvumu? Šoki ir eini tiesia linija, bet tiesi linija eina per kreivą erdvę ir kreivą dėl Žemės buvimo. Taigi, pasirodo, kad tiesi linija atrodo taip. Jis kyla ir vėl grįžta žemyn, lygiai taip pat, kaip tiesi linija tarp Niujorko ir Pekino eina per Šiaurės ašigalį. Jis kyla ir vėl grįžta žemyn, nes erdvės ir laiko kreivė dėl Žemės sunkumo.

Taigi, kažkas, kurį mes suvokiame kaip kreivą trajektoriją, & # 8211šokti aukštyn, kristi atgal žemyn & # 8211, jei tai suprojektuosite erdvėlaikyje, iš tikrųjų yra artimiausias atstumas tarp dviejų įvykių. Taigi, yra du alternatyvūs šių dalykų paaiškinimai.

Esant situacijai, kai jūsų niekur nėra arti juodosios skylės, paaiškėja, kad matematiškai jie yra lygiaverčiai. Jei jie yra visiškai lygiaverčiai, daug lengviau apskaičiuoti niutonišką būdą ir daug lengviau apie tai galvoti. Taigi, kol pateksite į situaciją, kai Schwarzschildo spindulys bus palyginamas su numatytais atstumais, jums geriau galvoti apie niutonų kalbą, nes mes tuo geriau. Taip?

Studentas: Suprantu, kad norint gauti vienetus, kuriuos galite bet kokiu būdu, unikaliai sustatyti, turite laiką padauginti iš greičio. Bet aš truputį supainiojau apie tai, ką aš žinau c ar tai tikrai svarbus numeris & # 8211

Profesorius Charlesas Bailynas: Taip.

Studentas: - bet jei vienintelė priežastis, kodėl judesio grafike esantys vingiai yra tikrai maži, yra c yra toks milžiniškas. Turiu omeny -

Profesorius Charlesas Bailynas: Ar negalėtumėte pasirinkti kito greičio?

Studentas: Teisingai.

Profesorius Charlesas Bailynas: Taip.

Studentas: Kas daro tikslią mastelį?

Profesorius Charlesas Bailynas: Gerai, todėl priežastis, dėl kurios tikslus mastelis yra, yra vienas iš dalykų, kylančių iš reliatyvumo teorijos, kad yra natūralus vienetas. Natūralus vienetų rinkinys yra. Natūralus vienetų rinkinys yra vienetai, kuriuose yra šios lemiamos konstantos c yra vienas ir G yra kitas, ir H & # 8211Planko konstanta, kuri valdo kvantinę mechaniką, visos yra lygios vienai. Tai paverčia tuos, kurie vadinami „Planck“ vienetais, ir jie turi konversiją tarp skirtingų rūšių energijos, masės į energiją, panašių dalykų. būk vienas.

Taigi, yra priežastis, kodėl pasirinktas būtent tas greitis, ir nenuostabu, kad jei turėtumėte pasirinkti greitį, galų gale pasieksite šviesos greitį, kuris turi tokią didžiulę reikšmę. Gerai, mes tęsime kitą kartą.