Теорията на Айнщайн

[kraltchev]

Може би тука е местото да помола некого да обесни с думи прости кво е то теорията на относителността.

Аз само едно знам и то е за масата и енергията - тоест че ако едно тяло има маса то има и енергия.  И не съм сигурен че го разбирам правилно - че ако ужасно ми се иска мога да изчисля количеството енергия като ползвам скоростта на светлината и масата на тялото.

Вярвам, че не само на мен ще ми е интересно за теорията за относителността.  Хайде някой главчо да се изкаже, ама по-така - разбираемо.

--Николай

[steel]

Основната идея на Теорията на Относителността е че основните закони на механиката (тези дето се учат по физика в средното училище) са само едни частни случаи.
Всеки знае че F=m.a
Ама Айнщайн до казва че това не е така. Т.е. така е ама само в някой случаи.
И всъщност заменя добрите стари кратички формули от училище едни дебели формули пълни с интеграли диференциали и разни други производни.

[Violeta]

... И всъщност заменя добрите стари кратички формули от училище едни дебели формули пълни с интеграли диференциали и разни други производни.

Да, наистина - много дебели и много пълни с интеграли и диференциали, като например следната:

E = m.c²

И това е точно формулата, до която Айнщайн стига след няколкодневно усамотение с един молив, няколко празни листа бяла хартия и една цигулка... Е, вярно - наистина е дебела и не завиждам на хората, чиито монитори не са 16:9, тъй като не могат да я видят наведнъж цялата, за да оценят по достойнство красотата и великолепието й (и дебелината, разбира се ).

[desimil]

rofl  rofl  rofl

[dido]

... И всъщност заменя добрите стари кратички формули от училище едни дебели формули пълни с интеграли диференциали и разни други производни.

Да, наистина - много дебели и много пълни с интеграли и диференциали, като например следната:

E = m.c²

И това е точно формулата, до която Айнщайн стига след няколкодневно усамотение с един молив, няколко празни листа бяла хартия и една цигулка... Е, вярно - наистина е дебела и не завиждам на хората, чиито монитори не са 16:9, тъй като не могат да я видят наведнъж цялата, за да оценят по достойнство красотата и великолепието й (и дебелината, разбира се ).

Тая формула е едно недоразумение в аспекта на общата му теория на отностиелността. Имам предвид, че можеш да я срещнеш почти на всеки ъгъл. Виж поразгледай другата математика около тая формула ...

[breeze]

Такаааа.... слушайте "батко ви" сега да ви обясни хем простичко, хем по-различно (т.е. по-нестандартно и интересно) от учебниците
Първо, имало едно време такова нещо като теория на относителността на Галилей. За онези, дето ще питат кой е тоя, че не е от техния клас, това е един чичко живял 16-17 век, който играе основна роля (както и живелият малко по-късно Нютон) в изграждането на т.нар. класическа физика.
Та този "класически" принцип на относителност гласи, че ако си карате БМВ-то по магистралата с примерно 200 км/ч, и по някое време видите, че до вас си кара едно трабантче, според стария виц не бързайте да слизате, понеже не е много здравословно (знае ли го човек, що за кола е - може и да вдига толкова). Тоест, спрямо вас другата кола може да е неподвижна, а спрямо земята да се движи с 200 км/ч. Големината на скоростта, даже и наличието на движение (има ли го или го няма) е винаги спрямо нещо друго. Дори спрели да осигурите надницата на някой нагъл полицай, вие се движите заедно със Земята със скорост почти 30 километра в секунда около Слънцето (това обаче не го казвайте на "зеленото човече").
По същата логика, ако бягате от полицейската кола със скорост по-малка от нейната, тя ще ви настига по-бавно, тоест скоростта й спрямо вас ще е по-малка, отколкото скоростта й спрямо пътя. Обратно, ако човек е прекалил с пушенето и се прави на голям мъж като реши да обърне и да кара срещу гонещата го патрулка, ще я наближавате със скорост по-висока от вашата (и нейната) спрямо земята (пътя).
Накратко, според Галилей ВСИЧКИ скорости във Вселената са относителни (зависещи спрямо какво ги мерим, макар че ние подразбираме "спрямо Земята" в повечето случаи).
Дотук ясно. А сега нещо много интересно -  теорията на относителността на Айнщайн се различава от теорията на относителността на Галилей по това, че Айнщайн приема едно нещо за абсолютно (неотносително) - скоростта на светлината. Как така? Ами за да обясни един куп натрупани факти, наблюдения и експерименти, които не се връзват с тогавашната физика, той намира за най-просто да приеме следното - че и да бягате от светлинния лъч, или да се движите срещу него, спрямо вас (от ваша гледна точка) той ще се движи все с една и съща скорост (ако е във въздух - приблизително "c" т.е. около 300 000 км/с). И то не, защото скоростта на светлината е много по-голяма от вашата, не! Дори да можехте да се движите с почти нейната скорост, да кажем 290 000 км/с, ако бягахте от свтлинния лъч и погледнехте през рамо, и мерите за колко време той ще ви настигне, ами ще отчетете същото време, което бихте отчели ако стояхте неподвижно. Същото важи, ако се движите пресрещайки светлинния лъч. Тоест (айде да уплашим нефизиците с едно изразче по-така) скоростта на светлината във вакуум е еднаква спрямо всяка инерциална отправна система.
Любопитно, нали? Излиза, че теорията на относителността на Айнщайн е по-малко относителна от тази на Галилей
От този постулат на Айнщайн следват всички шашави наглед изводи, които сме дочули оттук- оттам - че времето в движещите се системи се забавя, че движещите се тела натежават, скъсяват се по посоката на движение и т.н. и т.н.
Най-интересното е, че това странно допускане "връзва" всички наблюдения и измервания, които дотогава са оставали необясними от гледна точка на класическата физика. Въпреки, че ако се замислите то влече след себе си логически "парадокси" които и до сега не са напълно отговорени от учените, то е фактологически вярно (освен с косвени измервания, това вече е доказано и съвсем пряко с помощта на точни атомни часовници и реактивен самолет, на който му е интересно да пита).
Останалите неща, с които свързваме теорията на относителността на Айнщайн - примерно споменатата по-горе формулка E = m.c², са свързани пряко или косвено с този основен постулат. Самата формулка за енергията излиза след едно просто интегриране доколкото си спомням, ама хайде да не продължавам, че ще ме освиркате и замеряте с домати

[Longanlon]

копеле, тва със светлината беше най-простото и ясно обяснение, което съм виждал:)

[Boby_]

Просто и ясно да, само дето не се връзва с квантовата физика.  
Доколкото съм запознат, в съвременната физика има много странна ситуация - две теории, всяка от които обяснява само частично наблюдаваните факти и се дъни с другите, безуспешни опити за обединяването им в една обща теория на полето, със съставянето на която още Айнщайн си е счупил зъбите, а и всички физици след него.
Да взема и аз да кажа с прости думи - в момента се знае, че нещата не са точно така, както ги описва теорията, но не се знае как точно са всъщност.  

[steel]

Виолетке, вземи да прочетеш малко физика преди да се изказваш моля те. Ако никога не си чела теория на относителността по добре не пиши в тази тема.
А формулата e=mc2 я има по всеки американски военен екшън написана на някой контейнер с изотопи.

[Lan]

Изгубен в дебрите на изящната словесност, "батко ни" пропусна да спомене някои от най-съществените аспекти в дискутираната теория. Така че нека го допълним с каквото можем, с което по никакъв начин няма да изчерпим темата, разбира се.
Първо, според Общата теория на относителността скоростта на светлината не само не зависи от отправната координатна система, но скоростта на светлината във вакуум е и максимално възможната скорост в природата (е, друг е въпросът, че физиците се изхитриха и измислиха тахионите, за които скоростта на светлината е най-малката възможна, но както казах, това е друга тема).
Освен това ОТО (Общата теория на относотелността) разглежда пространството и времето като едно четиримерно пространство (казано най-опростенчески). Дори си има изкован специален термин за това четиримерно пространство - пространствено-времеви континуум. Което индиректно (и дискретно) подсказва, че въпросният континуум не е точно пространство, а нещо по-различно. Както и да е. Важното е, че вследствие на това обединяване се обяснява що е то гравитация. Да се върнем за малко към Нютон - той дава точната, проста и елегентна формула за изчисляване на силата, с която се привличат две тела в пространството. Пак той нарича тази сила гравитация. Но никъде не обяснява природата й, що за сила е и как действа... Е, според ОТО такава сила просто... няма. А гравитацията е изкривяване на пространство-времето (забележете - не на пространството, а на пространство-времето, на континуума). Има толкова много популярни илюстрации, описания и обяснения на това изкривяване, че смятам за излишно да се опитвам да го правя и тук. На когото му е интересно може да потърси по-подробна и професионално поднесена информация по темата в Мрежата. Е, може би - зависи къде търси...
Приятен ден.

[breeze]

Просто и ясно да, само дето не се връзва с квантовата физика.  
Доколкото съм запознат, в съвременната физика има много странна ситуация - две теории, всяка от които обяснява само частично наблюдаваните факти и се дъни с другите, безуспешни опити за обединяването им в една обща теория на полето, със съставянето на която още Айнщайн си е счупил зъбите, а и всички физици след него.
Да взема и аз да кажа с прости думи - в момента се знае, че нещата не са точно така, както ги описва теорията, но не се знае как точно са всъщност.  

Мда, така е. Теорията на относителността на Айнщайн обяснява добре "макрокосмоса" - тела с голяма маса и размери, изкривяване на пространството от гравитацията, дори прави първи стъпки в описването на явленията в близост до черна дупка (интересното е, че в началото на 20 век те не са били открити, и ако не се лъжа именно Айнщайн по теоретичен път достига до идеята за тяхното съществуване).
В този "макрокосмос" всичко е ясно, изчистено и "гладко" - няма много ръбове, на които можеш да се одраскаш в теорията
Квантовата механика описва добре явленията в микросвета - малки по размер и маса частици, държащи се меко казано странно. В този свят нищо не е такова, каквото интуицията ни подсказва Нито положението нито скоростта на частиците може точно да се определи (добре де, тука някой физик ще ме апострофира, че не може ЕДНОВРЕМЕННО да са известни ), тяхната енергия пък може да си флуктуира (променя) почти както си иска без "видима" причина и т.н. Въобще - малкия космос - почти хаос с трудно определими зависимости - за такива условия е направена квантовата механика.
Днес има ред теории и дори философии, които се опитват да свържат тези два свята, за които Боби спомена. Една от тези "теории" е Струнната теория (String theory) развила се през последните 2 десетилетия но все още чужда на "официалните" научни кръгове.
Истинската наука е доста консервативна
Любопитен факт: Айнщайн не получава Нобеловата си награда са своето най-гениално откритие - теорията на относителността.

[breeze]

"батко ни" пропусна да спомене някои от най-съществените аспекти в дискутираната теория.

Lan, абсолютно си прав  :D Това ми беше и целта. Все пак, хората попитаха за простичко обяснение. Но дори в това не претендирам, че съм го постигнал пълно. Може още доста "простички" неща да се кажат, като например, че при Нютон пространството е пасивна "сцена" на която се разиграват действията, докато при Айнщайн то има активна роля (впрочем ти това го каза с други думички) и т.н. и т.н.
Но от опит знам, че като затрупаш със 100 "простички" неща слушателя/читателя, той е просто възхитен и... объркан и нищичко не помни след това. За непрофесионалиста, държащ да си повдигне общата култура, е далеч по-добре да запомни 2 неща, но както трябва, отколкото да е чул 100, и нищо смислено да не може да каже.
Поздрави!

[Violeta]

Виолетке, вземи да прочетеш малко физика преди да се изказваш моля те. Ако никога не си чела теория на относителността по добре не пиши в тази тема.
А формулата e=mc2 я има по всеки американски военен екшън написана на някой контейнер с изотопи.

Стоманени приятелю, аз физика съм чела достатъчно, в това число теория на относителността. А дали ще се изказвам в дадена тема или не - едва ли точно от теб ще искам разрешение.
Цитираната формула -  независимо от това какво си говорим ние и как точно Айнщайн е стигнал до нея - е достатъчно елегантно проста и гениална. И все пак е в основата на съвременната физика. А дали я има по контейнерите в екшъните... Аз не съм толкова наблюдателна.
.....
Не ми стана ясно само защо се засегна толкова, аз просто се пошегувах, нали е Лафче.