Кто не знает Альберта Эйнштейна? Он физик из Германии, известный своими открытиями. Эйнштейн также получил Нобелевскую премию по физике. Одна из его самых известных теорий - теория относительности.
Эйнштейн опубликовал эту идею в два этапа. Впервые он опубликовал специальную теорию относительности в 1905 году. Десять лет спустя была опубликована общая теория относительности. Эта теория стала одним из руководящих принципов для других ученых при разработке атомной бомбы, хотя Эйнштейн никогда не думал, что его теория может быть использована в качестве оружия.
Но каково содержание теории относительности? Как он применяется в реальном мире, чтобы его можно было использовать как ядерную бомбу? Давайте вместе обсудим в этой статье.
Специальная теория относительности
Первая специальная теория относительности Эйнштейна содержит два постулата или концепции: во-первых, законы физики применимы к любому объекту во всех системах отсчета, движущемуся с постоянной скоростью (инерцией) относительно других. То есть форма физического уравнения всегда будет одной и той же, даже если оно наблюдается в движущемся состоянии.
Вторая концепция гласит, что скорость света в вакууме всегда одинакова для всех наблюдателей и не зависит от движения источника света или наблюдателя (со скоростью света c = 3 × 108 м / с).
(Также читайте: 7 мировых ученых, получивших мировое признание)
Основываясь на этих двух постулатах, Эйнштейн сказал, что никакой объект с массой не может перемещаться или равняться скорости света. Теория относительности вызывает изменения в восприятии вещей, с которыми мы сталкиваемся каждый день, таких как относительность скорости, расширение времени, лоренцевы сокращения и относительность массы и энергии.
1. Относительность скорости.
Если есть самолет (ссылка O '), движущийся со скоростью v по отношению к Земле (ссылка O), и самолет выпускает бомбу (объект) с определенной скоростью, скорость бомбы не будет одинаковой, когда ее видят люди на Земле и люди в самолете. Относительная скорость имеет следующее уравнение.
vx = скорость объекта относительно наблюдателя в состоянии покоя (м / с)
v'x = скорость объекта относительно движения наблюдателя (м / с)
v = скорость движения наблюдателя (O ') относительно наблюдателя в состоянии покоя (O)
c = скорость света (3 × 108 м / с)
2. Расширение времени
Расширение или замедление времени - это разница во временном интервале, наблюдаемом наблюдателем в состоянии покоя, и временном интервале, наблюдаемом наблюдателем, движущимся со скоростью v. Расширение времени можно сформулировать следующим образом.
Δt = интервал времени, наблюдаемый наблюдателем, движущимся со скоростью v
Δt0 = временной интервал, наблюдаемый наблюдателем, все еще
v = скорость наблюдателя
3. Сокращения Лоренца.
Согласно теории относительности, пространство и время непостоянны. Следовательно, объект длиной L0 будет наблюдаться наблюдателем, движущимся параллельно ему со скоростью v, величиной с L. Чем выше скорость наблюдателя, тем короче будет объект по сравнению с его первоначальной длиной. Лоренцевы сокращения можно сформулировать следующим образом.
L = длина объекта, наблюдаемого наблюдателем, движущимся со скоростью v
L0 = длина объекта, наблюдаемого наблюдателем в состоянии покоя
v = скорость наблюдателя
4. Относительность массы и энергии.
Так же, как пространство и время, масса объекта, наблюдаемого неподвижным наблюдателем, будет отличаться от массы объекта, наблюдаемого наблюдателем, движущимся со скоростью v.
m = масса объекта, наблюдаемого наблюдателем, движущимся со скоростью v
m0 = масса объекта, наблюдаемого наблюдателем в состоянии покоя
v = скорость наблюдателя
В релятивистской механике энергию объекта с массой m 0 (покой) со скоростью v можно сформулировать следующим образом.
Полная энергия объекта с массой может быть получена по следующей формуле.
E = E 0 + E k , где E 0 - энергия покоя (E = m 0 c2)
Согласно приведенному выше описанию, объекты с массой m имеют энергию:
E = mc2
Это уравнение - одна из самых известных формул на сегодняшний день. Эта формула также является основой для разработки ядерной бомбы, поскольку масса считается концентрированной формой энергии, так что она может изменять форму, особенно при ядерной цепной реакции.
Общая теория относительности
Общая теория относительности связана с теорией гравитации Ньютона. Ньютон сказал, что гравитация - это невидимая сила, притягивающая объекты друг к другу. Но в своей теории Эйнштейн утверждал, что гравитация - это искривление пространства-времени, вызванное массой объекта. Эта кривизна влияет на время: чем больше гравитация, тем медленнее время будет перемещаться по кривизне пространства-времени.
