что такое теория относительности актеры
Что такое теория относительности?
«Что такое теория относительности?» — короткометражный научно-популярный фильм, снятый режиссёром Семёном Райтбуртом на Втором творческом объединении киностудии «Моснаучфильм» в 1964 году.
Содержание
Сюжет
В купе поезда, идущего в Новосибирск, учёный-физик пытается объяснить своим попутчикам-актёрам, что такое теория относительности. Несмотря на доступность изложения, рассказ был принят с разной степенью понимания каждым из её собеседников.
В ролях
Съёмочная группа
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Что такое теория относительности?» в других словарях:
Теория относительности — Альберт Эйнштейн один из авторов теории относительности (1921 год) Теория относительности термин, введённый в 1906 году Максом Планком с целью показать, ка … Википедия
Специальная теория относительности — Почтовая марка с формулой E = mc2, посвящённая Альберту Эйнштейну, одному из создателей СТО. Специальная теор … Википедия
Частная теория относительности — Специальная теория относительности (СТО) (англ. special theory of relativity; частная теория относительности; релятивистская механика) теория, описывающая движение, законы механики и пространственно временные отношения, определяющие их, при… … Википедия
Общая теория относительности — Альберт Эйнштейн (автор общей теории относительности), 1921 год … Википедия
Интервал (теория относительности) — У этого термина существуют и другие значения, см. Интервал. Интервал в теории относительности аналог расстояния между двумя событиями в пространстве времени, являющийся обобщением евклидового расстояния между двумя точками. Интервал лоренц… … Википедия
Относительности теория — физическая теория, рассматривающая пространственно временные свойства физических процессов. Закономерности, устанавливаемые О. т., являются общими для всех физических процессов, поэтому часто о них говорят просто как о свойствах… … Большая советская энциклопедия
ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ТЕОРИЯ — физическая теория, в развитии которой необходимо различать 3 этапа. 1) Принцип относительности классической механики (Галилей, Ньютон) гласит: во всех равномерно и прямолинейно движущихся системах механические процессы протекают точно так же, как … Философская энциклопедия
Теория струн — Теория суперструн Теория … Википедия
ТЕОРИЯ — (1) система научных идей и принципов, обобщающих практический опыт, отражающих объективные природные закономерности и положения, которые образуют (см.) или раздел какой либо науки, а также совокупность правил в области какого либо знания млн.… … Большая политехническая энциклопедия
Теория относительности (фильм)
Смотреть что такое «Теория относительности (фильм)» в других словарях:
Теория относительности — Альберт Эйнштейн один из авторов теории относительности (1921 год) Теория относительности термин, введённый в 1906 году Максом Планком с целью показать, ка … Википедия
Общая теория относительности — Альберт Эйнштейн (автор общей теории относительности), 1921 год … Википедия
Что такое теория относительности? — Жанр научно популярный фильм Режиссёр Семён Райтбурт В главных ролях Алла Демидова Георгий Вицин … Википедия
Фрактальная теория — Теория бесконечной вложенности материи (фрактальная теория) в противоположность атомизму, альтернативная философская, физическая и космологическая теория. Данная теория основывается на индуктивных логических выводах о строении наблюдаемой… … Википедия
Кризис идентичности (фильм) — Кризис идентичности The Outer Limits: Identity Crisis Жанр фантастика … Википедия
В другой жизни (фильм) — В другой жизни The Outer Limits: In Another Life Жанр фантастика Режиссёр Аллан Истмен Продюсер Брент Карл Клаксон … Википедия
Вакцина (фильм) — Вакцина The Outer Limits: The Vaccine Жанр фантастика Режиссёр Нил Фирнли Продюсер Брент Карл Клаксон … Википедия
Природное равновесие (фильм) — Природное равновесие The Outer Limits: Balance of Nature Жанр фантастика Режиссёр Стив Джонсон Продюсер Брент Карл Клаксон … Википедия
Высшее предназначение (фильм) — Высшее предназначение The Outer Limits: Manifest Destiny Жанр фантастика Режиссёр Брэд Тёрнер Продюсер Брент Карл Клаксон … Википедия
Джош (фильм) — Джош The Outer Limits: Josh Жанр фантастика Режиссёр Йорг Монтеси Автор сценария Крис Руппенталь В главных ролях Скотт Хиландс, Фульвио Цесезе, Грант Хеслов, Кейт Вернон … Википедия
Теория относительности (фильм)
Смотреть что такое «Теория относительности (фильм)» в других словарях:
Теория относительности — Альберт Эйнштейн один из авторов теории относительности (1921 год) Теория относительности термин, введённый в 1906 году Максом Планком с целью показать, ка … Википедия
Общая теория относительности — Альберт Эйнштейн (автор общей теории относительности), 1921 год … Википедия
Что такое теория относительности? — Жанр научно популярный фильм Режиссёр Семён Райтбурт В главных ролях Алла Демидова Георгий Вицин … Википедия
Фрактальная теория — Теория бесконечной вложенности материи (фрактальная теория) в противоположность атомизму, альтернативная философская, физическая и космологическая теория. Данная теория основывается на индуктивных логических выводах о строении наблюдаемой… … Википедия
Кризис идентичности (фильм) — Кризис идентичности The Outer Limits: Identity Crisis Жанр фантастика … Википедия
В другой жизни (фильм) — В другой жизни The Outer Limits: In Another Life Жанр фантастика Режиссёр Аллан Истмен Продюсер Брент Карл Клаксон … Википедия
Вакцина (фильм) — Вакцина The Outer Limits: The Vaccine Жанр фантастика Режиссёр Нил Фирнли Продюсер Брент Карл Клаксон … Википедия
Природное равновесие (фильм) — Природное равновесие The Outer Limits: Balance of Nature Жанр фантастика Режиссёр Стив Джонсон Продюсер Брент Карл Клаксон … Википедия
Высшее предназначение (фильм) — Высшее предназначение The Outer Limits: Manifest Destiny Жанр фантастика Режиссёр Брэд Тёрнер Продюсер Брент Карл Клаксон … Википедия
Джош (фильм) — Джош The Outer Limits: Josh Жанр фантастика Режиссёр Йорг Монтеси Автор сценария Крис Руппенталь В главных ролях Скотт Хиландс, Фульвио Цесезе, Грант Хеслов, Кейт Вернон … Википедия
Фильмы, глубокий смысл которых помогает понять теорию относительности
Фильмы, книги, научные дискуссии, мечты и научные фантазии — все знают и рассуждают об общей теории относительности Эйнштейна. «Слово и Дело» вместе с физиком Евгением Александровым попыталось разобраться, в чем феномен этой теории.
В чем заключается эта теория
Теория относительности Альберта Эйнштейна — это теория модели пространства-времени. У каждого из нас есть врожденное представление о том, что такое время и пространство. Многим кажется, что это простые понятия. Но если мы задумаемся над их смыслом, мы убедимся, что все не так просто.
Чтобы понять теорию пространства-времени, для начала нужно разобраться в том, что значат эти два понятия по отдельности. Тогда мы сможем яснее понять, что такое движение и скорость света. Разобравшись с этим, мы увидим мир так же, как и Альберт Эйнштейн — через относительность.
Начать нужно с того, что мы живем в трех измерениях. У нас точно есть направления верх и вниз, направо и налево, вперед и назад. Это пространство.
Но Альберт Эйнштейн предложил четвертое измерение — время. Зачем оно нужно? Оказывается, пространство сильно видоизменяется в зависимости от времени. Но мы говорим не о часах и минутах, не о метрах и километрах. Мы говорим о масштабах вселенной. Именно поэтому космические пространства измеряются с помощью единицы под названием световой год. Световой год — это расстояние, которое трудно вообразить. А именно 9 460 730 472 580 800 километров. Но нам эта цифра мало о чем говорит, ведь мы ее никак не можем представить.
Источник фото: pixabay.com
Но важно не это. А то, что расстояние — пространство — мы измеряем с помощью единицы, которая обозначает временной промежуток — год.
Так получилось потому, что человеку легче всего измерять расстояние в зависимости от скорости света. Каждый из нас слышал, что свет от Солнца достигает Земли за восемь минут. Тут в нашей системе появляется еще одно важнейшее понятие — скорость.
Скорость света в космосе, то есть в вакууме — это величина постоянная. Примерно за восемь минут солнечный свет преодолевает расстояние в 150 миллионов километров до Земли. И именно здесь у нас соединяются воедино три категории: пространство, время и скорость.
Для нас это обозначает одно: мы видим Солнце таким, каким оно было восемь минут назад. А значит, еще более дальние звезды, планеты и галактики мы видим такими, какими они были миллионы лет назад. А какие они сейчас, нам остается только догадываться. Ведь увидеть это будет возможно только через миллионы лет.
Источник фото: unsplash.com
А значит, если мы на большом космическом корабле полетим навстречу звезде Икар, которая находится в девяти миллионах световых лет от нас, сократится и время, за которое ее свет доходит до нас.
На основании этой модели была сформулирована специальная теория относительности, которая описала взаимоотношения между временем, пространством и движущимся объектом.
Однако вскоре стало понятно, что все не так просто. Специальная теория относительности не вполне учитывала еще одну важнейшую в нашей вселенной категорию — энергию. А ведь именно энергия и масса играют важнейшую роль в движении. Ведь не только звезды и планеты имеют массу. Наша вселенная тоже имеет массу. Ее можно представить, как одно тело: у вселенной есть размер, масса, заключенная в ней энергия. Получается, что и вся наша вселенная подчиняется законам модели пространства-времени и гравитации.
Именно тут и появляется самое знаменитое уравнение в истории физики: E=mc², где E — это энергия, m — масса, с — скорость света в вакууме.
Ученые вывели замену для теории относительности. В чем суть «теории всего»?
Два исследователя из Университета штата Северная Каролина создали теорию пространства-времени на основе современных математических построений. По их словам, она объясняет устройство мира лучше, чем проверенная сотней лет экспериментов и возражений теория относительности. Рассказываем подробнее, что это значит.
Читайте «Хайтек» в
Общая теория относительности и специальная теория относительности
Теория относительности» — это обобщенный термин, используемый для двух разных классов теорий, данных Альбертом Эйнштейном, а именно специальной относительности и общей относительности.
Общая теория относительности была первоначально опубликована Альбертом Эйнштейном в 1915 году. До общей теории относительности считалось, что гравитация — это «сила», которая действует между объектами, имеющими массу.
Однако общая теория относительности Эйнштейна изменила этот взгляд на гравитацию. Согласно общей теории относительности наша Вселенная состоит из 3 пространственных измерений + 1 временное измерение.
Вместе эти измерения образуют четырехмерный континуум, известный как ткань пространства-времени. Объекты, имеющие массу, производят искривление в ткани пространства-времени. Эта кривизна пространства-времени ответственна за гравитацию.
Общая теория относительности (ОТО)
Общая теория относительности описывает гравитацию как кривизну пространства-времени. Общая теория относительности предсказывала существование черных дыр и их свойства еще до того, как они были открыты.
Общая теория относительности основана на полевых уравнениях Эйнштейна, которые являются нелинейными и очень трудными для решения. Согласно общей теории относительности, объекты, имеющие массу, изгибают ткань пространства-времени. Чем больше масса, тем больше изгиб. Общая теория относительности приводит к ряду последствий, которые обсуждаются ниже.
Основные принципы общей теории относительности:
Классическая теория тяготения Ньютона основана на понятии силы тяготения, которая является дальнодействующей силой: она действует мгновенно на любом расстоянии. Этот мгновенный характер действия несовместим с понятием поля в современной физике. В теории относительности никакое взаимодействие не может распространиться быстрее скорости света в вакууме.
В нерелятивистской механике существует два понятия массы: первое относится ко второму закону Ньютона, а второе — к закону всемирного тяготения.
Первая масса — инертная (или инерционная) — есть отношение негравитационной силы, действующей на тело, к его ускорению. Вторая масса — гравитационная — определяет силу притяжения тела другими телами и его собственную силу притяжения.
Эти две массы измеряются, как видно из описания, в различных экспериментах, поэтому совершенно не обязаны быть связанными, а тем более — пропорциональными друг другу. Однако их экспериментально установленная строгая пропорциональность позволяет говорить о единой массе тела как в негравитационных, так и в гравитационных взаимодействиях. Подходящим выбором единиц можно сделать эти массы равными друг другу.
Если гравитационная масса точно равна инерционной, то в выражении для ускорения тела, на которое действуют лишь гравитационные силы, обе массы сокращаются. Поэтому ускорение тела, а следовательно, и его траектория не зависит от массы и внутреннего строения тела. Если же все тела в одной и той же точке пространства получают одинаковое ускорение, то это ускорение можно связать не со свойствами тел, а со свойствами самого пространства в этой точке.
Если запустить из двух близких точек два тела параллельно друг другу, то в гравитационном поле они постепенно начнут либо сближаться, либо удаляться друг от друга. Этот эффект называется девиацией геодезических линий.
Аналогичный эффект можно наблюдать непосредственно, если запустить два шарика параллельно друг другу по резиновой мембране, на которую в центр положен массивный предмет. Шарики разойдутся: тот, который был ближе к предмету, продавливающему мембрану, будет стремиться к центру сильнее, чем более удалённый шарик. Это расхождение (девиация) обусловлено кривизной мембраны.
Основным отличием пространства-времени ОТО от пространства-времени СТО является его кривизна, которая выражается тензорной величиной — тензором кривизны. В пространстве-времени СТО этот тензор тождественно равен нулю и пространство-время является плоским.
По этой причине не совсем корректным является название «общая теория относительности». Данная теория является лишь одной из ряда теорий гравитации, рассматриваемых физиками в настоящее время, в то время как специальная теория относительности (точнее, её принцип метричности пространства-времени) является общепринятой научным сообществом и составляет краеугольный камень базиса современной физики.
Ни одна из прочих развитых теорий гравитации, кроме ОТО, не выдержала проверки временем и экспериментом, то есть все они, за исключением ОТО, остались только гипотезами.
Специальная теория относительности (СТО)
Прежде чем идти дальше, нужно сначала понять, что движение относительно. Например, представьте, что вы стоите на пешеходной дорожке и видите проезжающий по дороге автобус с некоторой постоянной скоростью «v».
Теперь для людей в автобусе каждый из них отдыхает по отношению друг к другу. Но для вас все они движутся вместе с автобусом с некоторой скоростью «v». Человек, который кажется наблюдателю неподвижным в одной системе отсчета, не обязательно может показаться неподвижным другому наблюдателю в другой системе отсчета — следовательно, движение не абсолютное, а относительное.
В СТО постулируется возможность определения единого времени в рамках данной инерциальной системы отсчёта процедурой синхронизации двух часов, находящихся в произвольных точках ИСО (инерциальной системы отчета).
Чтобы измерения, выполненные в различных ИСО, можно было между собой сравнивать, необходимо провести согласование единиц измерения между системами отсчёта. Так, единицы длины могут быть согласованы при помощи сравнения эталонов длины в перпендикулярном направлении к относительному движению инерциальных систем отсчёта.
Например, это может быть кратчайшее расстояние между траекториями двух частиц, движущихся параллельно осям x и x’ и имеющих различные, но постоянные координаты (y, z) и (y’,z’). Для согласования единиц измерения времени можно использовать идентично устроенные часы, например, атомные.
Законы природы одинаковы во всех системах координат, движущихся прямолинейно и равномерно друг относительно друга. Это означает, что форма зависимости физических законов от пространственно-временных координат должна быть одинаковой во всех ИСО, то есть законы инвариантны относительно переходов между ИСО. Принцип относительности устанавливает равноправие всех ИСО.
Учитывая второй закон Ньютона, можно утверждать, что если скорость некоторого тела в данной ИСО постоянна (ускорение равно нулю), то она должна быть постоянна и во всех остальных ИСО. Иногда это и принимают за определение инерциальных систем отсчёта.
Принцип постоянства скорости света противоречит классической механике, а конкретно — закону сложения скоростей. При выводе последнего используется только принцип относительности Галилея и неявное допущение одинаковости времени во всех ИСО.
Таким образом, из справедливости второго постулата следует, что время должно быть относительным — неодинаковым в разных ИСО. Необходимым образом отсюда следует и то, что «расстояния» также должны быть относительны. В самом деле, если свет проходит расстояние между двумя точками за некоторое время, а в другой системе — за другое время и притом с той же скоростью, то отсюда следует, что и расстояние в этой системе должно отличаться.
В чем суть новой «теории всего»?
Сформулировали новую теорию два профессора машиностроения из NC State University: Ларри Сильверберг ( Larry M. Silverberg) и Джеффри Айшен ( Jeffrey W. Eischen). Результаты работы и созданный ими математический аппарат они опубликовали в журнале Physics Essays.
Для описания взаимодействия материи, пространства и времени американские ученые ввели понятие «фрагмент энергии». По их представлению, это основная и неделимая структура, из которой состоит вся известная нам Вселенная — от субатомных частиц до звезд и галактик.
Сильверберг и Айшен предлагают сделать следующий шаг в познании мира человечеством. По их словам, на нынешнем уровне в физике существует дихотомия волны и частицы. Последняя — элемент материи — существует в конкретной точке пространства. Тогда как волна существует везде, кроме точки, из которой была испущена.
«Фрагменты энергии» объединяют эти две сущности. По мнению авторов статьи, энергия всегда «протекает» через области пространства и времени. Эти потоки нигде не начинаются и не заканчиваются, а также никогда не пересекаются.
Идея потоков, которые получили название «фрагменты энергии», возникла при попытке математического описания бесконечно перетекающей энергии. В основу теории легла наиболее эффективная модель. Потоки в ней определяются простым уравнением A=-⍺/r, где ⍺ — интенсивность, а r — функция расстояния.
В качестве доказательства Джеффри и Ларри применили свои построения к двум наиболее известным подтверждениями теории Эйнштейна. Речь идет о вычислении аномальной прецессии перигелия Меркурия и гравитационном отклонении света.
Аномальное смещение перигелия Меркурия — обнаруженная в 1859 году особенность движения планеты Меркурий, сыгравшая исключительную роль в истории физики. Это смещение оказалось первым движением небесного тела, которое не подчинялось ньютоновскому закону всемирного тяготения. Физики были поставлены перед необходимостью искать пути модифицировать или обобщить теорию тяготения.
Поиски увенчались успехом в 1915 году, когда Альберт Эйнштейн разработал общую теорию относительности (ОТО); из уравнений ОТО вытекало именно такое значение смещения, которое фактически наблюдалось. Позже были измерены аналогичные смещения орбит нескольких других небесных тел, значения которых также совпали с предсказанными ОТО.
Гравитационное отклонение света — изменение направления распространения света в гравитационном поле. Является следствием принципа эквивалентности. Впервые было вычислено А. Эйнштейном в 1916 году. Важным следствием гравитационного отклонения света является эффект гравитационного линзирования в астрономии.
Новая теория проще и удобнее?
Полученные с учетом «фрагментов энергии» результаты совпали с таковыми в рамках теории относительности. Были ли они проще, не уточняется.
Оценка мирового научного сообщества
Поскольку в открытом доступе есть только краткое изложение теории, трудно судить, насколько теория Сильверберга и Айшена выдерживает критику. Эссе за авторством Ларри размещено на портале The Conversation, и в нем приведены лишь два наглядных доказательства.
Если работа американских ученых привлечет достаточное внимание научного сообщества, возможно, возникнет дискуссия. В ходе нее станет понятно, насколько новая теория полезна для науки, не избыточна ли она либо не содержатся ли в ней фундаментальные недостатки.