SRT, TOE - այս հապավումների տակ է գտնվում «հարաբերականության տեսություն» տերմինը, որը ծանոթ է գրեթե բոլորին: Ամեն ինչ կարելի է բացատրել պարզ լեզվով, նույնիսկ հանճարի հայտարարությունը, այնպես որ մի հուսահատվեք, եթե չեք հիշում դպրոցական ֆիզիկայի դասընթացը, քանի որ իրականում ամեն ինչ շատ ավելի պարզ է, քան թվում է։
Տեսության ծնունդ
Այսպիսով, եկեք սկսենք դասընթացը «Հարաբերականության տեսությունը խաբեբաների համար»: Ալբերտ Էյնշտեյնն իր աշխատությունը հրապարակեց 1905 թվականին, և այն մեծ աղմուկ բարձրացրեց գիտնականների շրջանում։ Այս տեսությունը գրեթե ամբողջությամբ ծածկեց անցյալ դարի ֆիզիկայի բազմաթիվ բացեր և անհամապատասխանություններ, բայց, ի լրումն, գլխիվայր շրջեց տարածության և ժամանակի գաղափարը: Ժամանակակիցների համար դժվար էր հավատալ Էյնշտեյնի բազմաթիվ հայտարարություններին, սակայն փորձերն ու ուսումնասիրությունները միայն հաստատեցին մեծ գիտնականի խոսքերը։
Էյնշտեյնի հարաբերականության տեսությունը պարզ բառերով բացատրում էր, թե ինչի դեմ են մարդիկ պայքարել դարեր շարունակ: Այն կարելի է անվանել բոլոր ժամանակակից ֆիզիկայի հիմքը։ Այնուամենայնիվ, նախքան հարաբերականության տեսության մասին խոսելը, մենք պետք էհստակեցնել ժամկետների հարցը. Անշուշտ շատերը, կարդալով գիտահանրամատչելի հոդվածներ, հանդիպել են երկու հապավումների՝ SRT և GRT: Իրականում նրանք նկատի ունեն փոքր-ինչ տարբեր հասկացություններ։ Առաջինը հարաբերականության հատուկ տեսությունն է, իսկ երկրորդը նշանակում է «ընդհանուր հարաբերականություն»:
Պարզապես բարդ
SRT-ն ավելի հին տեսություն է, որը հետագայում դարձավ GR-ի մի մասը: Այն կարող է դիտարկել միայն միատեսակ արագությամբ շարժվող օբյեկտների ֆիզիկական գործընթացները: Ընդհանուր տեսությունը կարող է նկարագրել, թե ինչ է տեղի ունենում արագացող օբյեկտների հետ, ինչպես նաև բացատրել, թե ինչու են գոյություն ունեն գրավիտոնի մասնիկներ և գրավիտացիա։
Եթե Ձեզ անհրաժեշտ է նկարագրել շարժումը և մեխանիկայի օրենքները, ինչպես նաև տարածության և ժամանակի փոխհարաբերությունները լույսի արագությանը մոտենալու ժամանակ, դա կարելի է անել հարաբերականության հատուկ տեսության միջոցով: Պարզ բառերով դա կարելի է բացատրել այսպես՝ օրինակ ապագայի ընկերները ձեզ նվիրել են տիեզերանավ, որը կարող է թռչել մեծ արագությամբ։ Տիեզերանավի քթի վրա տեղադրված է թնդանոթ, որն ունակ է ֆոտոններով նկարահանել դիմացից ամեն ինչ։
Երբ կրակոց է արձակվում, նավի համեմատությամբ, այս մասնիկները թռչում են լույսի արագությամբ, սակայն, տրամաբանորեն, անշարժ դիտորդը պետք է տեսնի երկու արագության գումարը (ինքնին՝ ֆոտոնները և նավը): Բայց ոչ մի նման բան։ Դիտորդը կտեսնի ֆոտոններ, որոնք շարժվում են 300000 մ/վ արագությամբ, կարծես նավի արագությունը զրոյական է։
Բանն այն է, որ անկախ նրանից, թե ինչ արագությամբ է շարժվում առարկան, նրա համար լույսի արագությունը հաստատուն արժեք է։
Սահայտարարությունը հիմք է հանդիսանում զարմանալի տրամաբանական եզրակացությունների, ինչպիսիք են դանդաղումը և ժամանակի աղավաղումը, կախված օբյեկտի զանգվածից և արագությունից: Շատ գիտաֆանտաստիկ ֆիլմեր և սերիաներ հիմնված են դրա վրա։
Հարաբերականության ընդհանուր տեսություն
Ավելի ծավալուն ընդհանուր հարաբերականությունը կարելի է բացատրել պարզ բառերով: Սկզբից պետք է հաշվի առնել այն փաստը, որ մեր տարածքը քառաչափ է։ Ժամանակն ու տարածությունը միավորված են այնպիսի «սուբյեկտի» մեջ, ինչպիսին է «տարածություն-ժամանակային շարունակականությունը»։ Մեր տարածության մեջ կա չորս կոորդինատային առանցք՝ x, y, z և t։
Բայց մարդիկ չեն կարող ուղղակիորեն ընկալել չորս չափերը, ճիշտ այնպես, ինչպես երկչափ աշխարհում ապրող հիպոթետիկ հարթ մարդը չի կարողանում նայել դեպի վեր: Իրականում, մեր աշխարհը միայն քառաչափ տարածության պրոյեկցիա է եռաչափ տարածության մեջ:
Հետաքրքիր փաստ է այն, որ հարաբերականության ընդհանուր տեսության համաձայն՝ մարմինները շարժվելիս չեն փոխվում։ Քառաչափ աշխարհի առարկաները իրականում միշտ անփոփոխ են, և շարժվելիս փոխվում են միայն դրանց կանխատեսումները, որոնք մենք ընկալում ենք որպես ժամանակի աղավաղում, չափի փոքրացում կամ մեծացում և այլն։
Վերելակային փորձ
Հարաբերականության տեսությունը կարելի է պարզ բառերով բացատրել փոքրիկ մտքի փորձի օգնությամբ: Պատկերացրեք, որ վերելակում եք։ Տնակը սկսեց շարժվել, իսկ դու անկշիռ վիճակում էիր։ Ինչ է պատահել? Կարող է լինել երկու պատճառ՝ կա՛մ վերելակը գտնվում էտիեզերք, կամ գտնվում է ազատ անկման մեջ՝ մոլորակի ձգողության ազդեցության տակ։ Ամենահետաքրքիրն այն է, որ անհնար է պարզել անկշռության պատճառը, եթե վերելակի խցիկից դուրս նայելու միջոց չկա, այսինքն՝ երկու գործընթացներն էլ նույն տեսքն ունեն։
Հնարավոր է, Ալբերտ Էյնշտեյնը նմանատիպ մտքի փորձ կատարելուց հետո եկել է այն եզրակացության, որ եթե այս երկու իրավիճակներն իրարից չեն տարբերվում, ապա իրականում գրավիտացիայի ազդեցության տակ գտնվող մարմինը չի արագանում, դա միատեսակ շարժում է. որը կորացած է զանգվածային մարմնի (այս դեպքում՝ մոլորակների) ազդեցության տակ։ Այսպիսով, արագացված շարժումը միայն հավասարաչափ շարժման պրոյեկցիա է եռաչափ տարածության մեջ:
Պատկերազարդ օրինակ
Եվս մեկ լավ օրինակ «Հարաբերականությունը խաբեբաների համար» թեմայով: Դա լիովին ճիշտ չէ, բայց շատ պարզ է և պարզ: Եթե որեւէ առարկա դրվում է ձգված գործվածքի վրա, ապա դրա տակ առաջանում է «շեղում», «ձագար»։ Բոլոր փոքր մարմինները ստիպված կլինեն աղավաղել իրենց հետագիծը՝ համաձայն տարածության նոր կորության, և եթե մարմինը քիչ էներգիա ունենա, այն կարող է ընդհանրապես չհաղթահարել այս ձագարը: Սակայն հենց շարժվող օբյեկտի տեսանկյունից հետագիծը մնում է ուղիղ, նրանք չեն զգա տարածության կորությունը։
Ձգողականությունը «նվազեցվել է»
Հարաբերականության ընդհանուր տեսության գալուստով գրավիտացիան դադարել է ուժ լինել և այժմ բավարարվում է ժամանակի և տարածության կորության պարզ հետևանքի դիրքով: Հարաբերականության ընդհանուր տեսությունը կարող է ֆանտաստիկ թվալ, բայց այն աշխատում էտարբերակը և հաստատված փորձերով։
Մեր աշխարհում շատ անհավանական թվացող բաներ կարելի է բացատրել հարաբերականության տեսությամբ: Պարզ ասած, նման բաները կոչվում են հարաբերականության ընդհանուր տեսության հետևանքներ։ Օրինակ, զանգվածային մարմիններից մոտ տարածությունից թռչող լույսի ճառագայթները թեքված են: Ավելին, հեռավոր տարածությունից շատ առարկաներ թաքնված են միմյանց հետևում, բայց այն պատճառով, որ լույսի ճառագայթները պտտվում են այլ մարմինների շուրջ, մեր հայացքին հասանելի են թվացյալ անտեսանելի առարկաներ (ավելի ճիշտ՝ աստղադիտակի հայացքին): Դա նման է պատերի միջով նայելուն։
Որքան մեծ է ձգողականությունը, այնքան ժամանակն ավելի դանդաղ է հոսում առարկայի մակերեսի վրա: Սա վերաբերում է ոչ միայն այնպիսի զանգվածային մարմիններին, ինչպիսիք են նեյտրոնային աստղերը կամ սև խոռոչները: Ժամանակի լայնացման ազդեցությունը կարելի է նկատել նույնիսկ Երկրի վրա։ Օրինակ, արբանյակային նավիգացիոն սարքերը հագեցած են ամենաճշգրիտ ատոմային ժամացույցներով: Նրանք գտնվում են մեր մոլորակի ուղեծրում, և այնտեղ ժամանակը մի փոքր ավելի արագ է ընթանում: Օրական հարյուրերորդական վայրկյանը կկազմի այն ցուցանիշը, որը թույլ կտա Երկրի վրա երթուղու հաշվարկներում մինչև 10 կմ սխալ: Հարաբերականության տեսությունն է, որը մեզ թույլ է տալիս հաշվարկել այս սխալը:
Պարզ բառերով կարելի է ասել. Հարաբերականության ընդհանուր տեսությունը շատ ժամանակակից տեխնոլոգիաների հիմքում ընկած է, և Էյնշտեյնի շնորհիվ մենք կարող ենք հեշտությամբ գտնել պիցցերիա և գրադարան անծանոթ տարածք։
