Теория относительности Эйнштейна для чайников

Специальная теория относительности (СТО) или частная теория относительности – это теория Альберта Эйнштейна, опубликованная в 1905 году в работе «К электродинамике движущихся тел» (Albert Einstein — Zur Elektrodynamik bewegter Körper. Annalen der Physik, IV. Folge 17. Seite 891-921. Juni 1905).

Она объясняла движение между разными инерциальными системами отсчёта или движение тел, двигающихся в отношении друг друга с неизменной скоростью. В этом случае ни один из объектов не должен приниматься за систему отсчёта, а рассматривать их надо относительно друг друга. СТО предусматривает только 1 случай, когда 2 тела не изменяют направление движения и двигаются равномерно.

Законы СТО перестают действовать, когда одно из тел изменяет траекторию движения или повышает скорость. Здесь имеет место общая теория относительности (ОТО), дающая общее толкование движения объектов.

Два постулата, на которых строится теория относительности:

  1. Принцип относительности — Согласно ему, во всех существующих системах отсчета, которые двигаются в отношении друг друга с неизменяющейся скоростью и не меняют направление, действуют одни и те же законы.
  2. Принцип скорости света — Скорость света одинакова для всех наблюдателей и не имеет зависимость от скорости их движения. Это высшая скорость, и ничто в природе не имеет большую скорость. Световая скорость равна 3*10^8 м/с.

Альберт Эйнштейн за основу брал экспериментальные, а не теоретические данные. Это явилось одной из составляющих его успеха. Новые экспериментальные данные послужили базой для создания новой теории.

Фотография Альберта Эйнштейн, 1921 год

Физики с середины XIX века занимались поиском новой загадочной среды, названной эфиром. Полагалось, что эфир может проходить через все объекты, но не участвует в их движении. Согласно убеждениям об эфире, изменяя скорость зрителя в отношении эфира, меняется и скорость света.

Эйнштейн, доверяя экспериментам, отверг понятие новой среды эфира и допустил, что скорость света всегда является постоянной и не зависит от любых обстоятельств, таких как скорость самого человека.

Временные промежутки, расстояния, и их однородность

Специальная теория относительности связывает временные промежутки и пространство. В Материальной вселенной существует 3 известных измерения в пространстве: вправо и влево, вперед и назад, вверх и вниз. Если добавить к ним другое измерение, названное временным, то это составит основу пространственно-временного континуума.

Альберт Эйнштейн автор теории относительности

Если Вы осуществляете движение с малой скоростью, ваши наблюдения не будут сходиться с людьми, которые двигаются быстрее.

Позже эксперименты подтвердили, что пространство, так же как и время, не может восприниматься одинаково: от скорости движения объектов зависит наше восприятие.

Соединение энергии с массой

Эйнштейн вывел формулу, которая соединила в себе энергию с массой. Эта формула получила широкое распространение в физике, и она знакома каждому ученику: E=m*c², в которой E-энергия; m- масса тела, c-скорость распространения света.

E=mc2 - Уравнение энергии теории относительности

Масса тела возрастает пропорционально увеличению скорости света. Если достигнуть скорости света, масса и энергия тела становятся безразмерными.

Увеличивая массу объекта, становится сложнее достичь увеличения его скорости, т. е для тела с бесконечно огромной материальной массой необходима бесконечная энергия. Но на деле этого достичь нереально.

Теория Эйнштейна объединила два отдельных положения: положение массы и положение энергии в один общий закон. Это сделало возможным преобразование энергии в материальную массу и наоборот.

(17 votes, average: 4,35 out of 5)
Загрузка...


  • Иван

    Первый фильм как раз получился довольно доступным для понимания специальной теории относительности, а второй ролик слишком затянутый, трудно сохранить внимание и материал воспринимается хуже

    • Аспирант

      Да, в СССР на удивление, умели снимать научпоп так, чтобы понятно было максимальному числу зрителей, фильм о теории относительности не стал исключением!

  • Ольга Митченко

    Американский школьник из Огайо стал лауреатом премии Breakthrough Junior Challenge, создав видеоролик о специальной теории относительности Альберта Эйнштейна и получил 250000$ https://www.youtube.com/watch?v=5RWN1CMT44g

  • Лев

    Как ни печально, и СТО и ОТО ошибочны, так как основываются на неверном виде преобразований Лоренца. Об этом в моей брошюре «Мемуар по теории относительности и единой теории поля» (2000 г.). Он представлен на моём сайте: http://lev-verkhovsky.ru(у Вас займёт не более четверти часа, чтобы понять главную идею).

    • http://vk.com/id141170422 Сергей Павлов

      В ваших Мемуарах по СТО в параграфе 1.2 Вы ошибаетесь. Лучи света выпущенные А и N достигнут В одновременно и уже не важно на какое расстояние сместится ракета пока лучи будут двигаться к В, т.к. луч света уже выпущен, он уже не принадлежит системе N, он движется в своем пространстве, также как и луч выпущенный А не принадлежит системе А, они оба движутся в своем «световом» пространстве со своей постоянной скоростью не зависимо ни от кого. Это пуля остается принадлежать той системе отсчета в которой была выпущена. Другое дело, N увидит В быстрее чем А, потому что приближается к В, и увидит его со смещением в фиолетовую сторону, т.к. отраженному свету от В приложится встречная скорость ракеты.

      • https://plus.google.com/111310400940924931927 Роман Буртник

        К сожалению нет. По СТО тот кто движется и тот кто стоит равноправны. И оба могут трактовать движение света одинаково. «световое»» пространствоб или локальное пространство для света нету смысла брать во вниманиеб ибо время замирает там а все расстояния равняются 0. Смисл в том, что с этой проблемой столкнулся Эйнштейн и объяснил с помощью СТО или понятием одновременности.

      • народ

        Если луч света не принадлежит ни одной системе отсчёта а равно как и невидимые лучи, то это подтверждает существование эфира.

  • https://plus.google.com/102490720813059377073 sviatoslav gordienko

    Учёные время называют средой, но время не среда, а одно из свойств бытия. Свойства или виды бытия: время, бесконечность и вечность. Синонимом времени есть тление. Если время — это среда, окружающая предмет, то в ней должно быть возможно перемещение в том или ином смысле. Но если тело действительно может «передвигаться» во времени, ведь можно заставить организм омолодится или постареть гораздо быстрее чем это происходит в обычных условиях. Но как тогда может перемещаться во времени(стареть или молодеть) душа, сознание, разум. Речь идёт не о разрушении или исчезновении разума, к примеру, а о старении или молодении. Время — то есть тление — это свойство того, что познаётся через 5 чувств. Но время не есть средой, но свойством единицы бытия(реальности). И «путешествия» тел во времени не связаны с путешествием в пространстве( в среде обитания единиц бытия). Ведь можно постареть не сдвинувшись с места. Хотите прокатится на машине времени? Урановые шахты за пару-недельный тур перенесёт вас на несколько лет в перед, — в ссср знали о теории относительности 🙂 А то что мы используем как точку фиксации времени(тления) есть бег, движение Земли вокруг своей оси и Солнца. Смена дня и ночи — как бы точка отсчета и фиксации изменения времени(тления). Перемены — верный способ отсчета и фиксации движения в реальности. Ведь где нет перемен — нет и движения.Минуты и секунды только точки отсчета и фиксации времени, но не есть время. Ещё синоним времени — изменение. Вера и наука — два способа познания, и они как бы два весла. Одно без другого создаёт вращение. Но не передвижение вперёд. Так вот, Православие — это не кадилом махать, но учение опирающееся на Откровения Бога и научные — подвластные 5 чувствам знания.

  • http://vk.com/id296469780 Евгений Стадник

    Масса тела возрастает пропорционально увеличению скорости света. Каким образом, если скорость света постоянна?E=mc2 Почему скорость света в квадрате?

    • Олег Орлов

      Скорее всего имеется в виду, что масса тела возрастает пропорционально увеличению скорости вплоть до скорости света.

      • гость

        при увеличении скорости масса тела , возможно, не возрастает, а изменяет свое отношение к земному тяготению…

    • дядя ваня

      основные единицы — масса в кг, время в сек, пространство в м. Производные единицы = скорость в м/сек, ускорение в м/сек2, сила (вес) в Н ( кг х м/сек2), энергия(работа) в Н х м ( кг х мсек2 х м или кг м2/сек2 т.е. масса х скорость с в квадрате или короче массаМ х с2, ещё короче Мс2, это — простая формула ЭНЕРГИИ из классической механики, и вовсе не Эйнштейн её первым придумал,

  • https://plus.google.com/107508361909671024666 Илья Брагин

    про временные парадоксы ничего не сказано. толк от статьи?

  • http://vk.com/id261174144 Андрей Захаров

    С вероятностью 99,9…9% Эйнштейн был слишком глуп, чтобы понимать ситуацию.
    Хотел нобелевку за свою бредятину.
    Вот этому чудику и кинули кость, чтобы угомонился.

    ТАЙНА — это причина по которой вукадемикам понадобилась теория относительности.

    А потом вукадемикам понадобился спуктакль.

    Весь фокус… В СКОРОСТИ.
    Понятно?

    СКОРОСТЬ — это количество единиц измерения расстояния в единицу времени для пространства вообще.
    Этим параметром физики пользовались столетия и накропали кучу трудов.
    Но тут есть один нюанс.
    Для вычисления параметра СКОРОСТЬ… нужна НЕПОДВИЖНАЯ точка отсчёта.
    А последней известной НЕПОДВИЖНОЙ точкой отсчёта была поверхность Земли.
    Уже более 100 лет как эта ПОСЛЕДНЯЯ НЕПОДВИЖНАЯ… накрылась медным тазом.
    Оказалось, что всё известное… ДВИЖЕТСЯ.

    Относительно движущихся тел… определить СКОРОСТЬ невозможно.
    Токмо РАЗНОСТЬ СКОРОСТЕЙ.
    Результат 10 кмчас будет одинаковым для скоростей 10кмчас и 20кмчас, 110кмчас и 120кмчас, 1010кмчас и 1020кмчас.

    Посему вукадемики пошли на подтасовку.
    Под видом СКОРОСТИ реально использовали в формулах РАЗНОСТЬ СКОРОСТЕЙ.
    А замаскировали ПОДТАСОВКУ теорией относительности.

    Мошенничество с подменой скорости позволило сохранить ОШИБОЧНУЮ теорию существования кинетической энергии ТЕЛА.
    Это затормозило научный поиск в физике на сотню лет.

    Из за мошенничества с подменой СКОРОСТИ в физике уже ЛИШНИХ 100 лет продолжают считать что наблюдаемые результаты столкновения тел объясняются этой самой кинетической энергией ТЕЛА.

    Совершенно очевидно, что на результат столкновения тел влияет таки РАЗНОСТЬ СКОРОСТЕЙ.
    Проще говоря важно время за которое одно тело пройдёт через другое.

    Иными словами механизм результатов столкновения тел можно образно представить как пролёт тела сквозь лопасти вентилятора.
    Помимо РАЗНИЦЫ СКОРОСТЕЙ влияет ещё и структура атомов сталкивающихся тел.
    Через однолопастной вентилятор таки пролететь проще чем через шестилопастной.

  • http://vk.com/id261174144 Андрей Захаров

    Насчёт изменения времени.
    Вот допустим у меня есть клон которого я могу чётко видить на любом расстоянии.
    Если я стартую с Земли со всё возрастающей скоростью… то ЧТО буду наблюдать?

    С вероятностью 99,9…9% по мере приближения к скорости света наблюдаемые движения клона будут выглядить всё более медленными.

    При достижении скорости света я скорее всего буду видить ваще НЕПОДВИЖНОГО клона.
    Неподвижного и вечно молодого.
    Будут проходить года, я буду стареть… а ИЗОБРАЖЕНИЕ клона будет неизменным.

    Только вот состаримся и помрём мы таки примерно в одно и тоже время.
    Понятно?

  • http://vk.com/id261174144 Андрей Захаров

    Суть МОШЕННИЧЕСТВА с теорией относительности заключается в непонимании кардинальной разницы между параметрами «СКОРОСТЬ» и «РАЗНОСТЬ СКОРОСТЕЙ»

    СКОРОСТЬ — это количество единиц измерения расстояния на 1 (одну) единицу времени.
    РАЗНОСТЬ СКОРОСТЕЙ — это количество единиц РАЗДЕЛЯЮЩЕГО ТЕЛА расстояния на 1 (одну) единицу времени.

    Понятно?
    СКОРОСТЬ позволяет оценить перемещение тела в пространстве.
    РАЗНОСТЬ СКОРОСТЕЙ позволяет оценить только изменение расстояния между телами.

    10 кмчас скорости… это совсем не тоже самое, что 10 кмчас разности скоростей.

    Хотя цифра в формуле одна и таже… физический СМЫСЛ совершенно разный аднака.

  • http://vk.com/id261174144 Андрей Захаров

    https://youtu.be/bWBr2E3Y3aY
    Обратите внимание, что:
    Приобщение к теории относительности на видео начинается с помещения слушателей в условия ОГРАНИЧЕННОГО доступа к информации — купе вагона.
    Чайник просто не обращает внимание на этот нюанс.
    А зря.

    Набираете в гугле:
    иллюзии метод недостатка информации.

    И кстати методика недостатка информации — это приём таинственный для школяров и любителей физики.
    Безграмотные мошенники используют этот «эйнштейновский» фокус с незапамятных времён.

  • http://vk.com/id261174144 Андрей Захаров

    В общем смысл Теории Относительности:
    если вы не можете однозначно понять двигаетесь или нет…
    то вам надо высунуть голову из вагона для восстановления ориентации.

    Чем дальше высунутесь, тем БОЛЬШЕ УЗНАЕТЕ и тем меньше будете читать всякую фигню.
    Понятно?

    Сидя внутри движущегося вагона можно воображать себя неподвижным.
    Это будет ваше ВООБРАЖЕНИЕ.

    Чтобы видить РЕАЛЬНОСТЬ из вагона таки надо вылазить.

  • http://vk.com/id261174144 Андрей Захаров

    Поскольку НЕПОДВИЖНОГО ТЕЛА для определения скорости найти низзя, то его существование надо принять на веру.
    Отсюда и приставка «относительная» появилась в названии.

    Сначала було… ВООБРАЖЕНИЕ неподвижного тела.
    Посмотрел Эйнштейн на «неподвижное» тело и сказал, что ЭТО хорошо.
    Хотя и немного относительно хорошо.

    На следующий день було… ВООБРАЖЕНИЕ скорости тела.
    Посмотрел Эйнштейн на воображаемую скорость тела и сказал, что ЭТО хорошо.
    Хотя и немного относительно хорошо.

    Ну подробности в общем достаточно подробно описаны в Библии.
    На седьмой день Эйнштейн взглянул на ВООБРАЖАЕМУЮ ФИЗИКУ и сказал, что ЭТО хорошо.
    Хотя и немного относительно хорошо.