Брайан Грин (отрывок элегантный Космос, Helix, 2009)
Еще до открытия специальной теории относительности, было ясно, что теория Ньютона не хватает одного важного аспекта. При использовании очень точно предсказать движение объектов под действием силы тяжести, это не означает, что это сила тяжести. Теория Ньютона не показывают, как тело влияет на движение другого тела, дистанционное, возможно, даже сотни миллиардов километров. Как тяжести делает то, что он делает? Сам Ньютон был в курсе этой проблемы. Он писал:
"Это немыслимо, что простой, неживой материи, без посредничества чего-то другого, не является существенным, действовать и влиять на другие дела без непосредственного контакта. Идея, что гравитация должна быть естественной, основные и врожденные качества материи, таким образом, что одно тело может действовать на другое, удаленная тело через вакуум, без посредничества чего-либо еще, что бы влияние и власть передается от одного к другому, для меня это большая нелепость, что ни один человек с правом обучения в философии не может принять. Тяготение должно вызываться посредником, который постоянно действовать в соответствии с определенными законами; Тем не менее, ответ на вопрос о том, посредника материальное или нематериальное, оставьте его для читателей ".
Таким образом, Ньютон принял, что гравитация существует разработал уравнения, которые точно описывают свои эффекты, но никогда не выражал мнение о том, как работает гравитация. Он дал миру инструкцию тяжести, на основании которых физики, астрономы и инженеры успешно запрограммирован траекторию, ракета на Луну, Марс и другие планеты Солнечной системы, предсказал затмение солнца и луны, комет и т.д. движений. Но сам механизм, содержимое "черного ящика" тяжести, осталась совершенно неизвестно. В таком же состоянии блаженного неведения может найти себя, когда вы используете ваш проигрыватель компакт-дисков или компьютера, без каких-либо идеи о том, как они работают. Пока вы не знаете, как использовать оборудование, ни вы, ни кто-либо еще вы должны знать, как выполнить задачу, она установлена. Но, если ваш проигрыватель компакт-дисков или компьютер ломается, чтобы исправить нужно знать, как они работают.
Если я видел дальше других, то потому, что стоял на плечах гигантов.
- Исаак Ньютон
Точно так же, Эйнштейн понял, что, несмотря на столетия экспериментальных данных, специальная теория относительности указала, что теория Ньютона несколько "испортил", и что может быть исправлено только путем подлинного и всестороннего знания о природе гравитации.
В 1907 году, думая, об этой проблеме на его столе в Патентное ведомство в швейцарском городе Берн, Эйнштейн пришел к решающей мысли, что это будет, с редкими скитания вас в корне отличается, новую теорию гравитации. Этот новый подход будет не только заполнить пробелы в теории Njutnovnoj, но полностью изменит наше восприятие тяжести и - самое главное - быть полностью согласованы со специальной теорией относительности.
Понимание гравитации Эйнштейна имеет отношение к вопросу, который вы могли бы быть обеспокоены в главе 2. Там мы указали, что мы заинтересованы в том, как выглядит мир для людей, которые переезжают относительно постоянную скорость. На основании тщательного сравнения наблюдений этих лиц, мы провели драматические выводы о природе пространства и времени. Но то, что происходит с людьми, которые движутся быстро? Их наблюдения были более сложными и более трудно анализировать, чем восприятие наблюдателей, движущихся с постоянной скоростью - но тем не менее мы можем спросить себя, действительно ли приручить эту сложность и быстрое движение, чтобы присоединиться к новой, релятивистский восприятие пространства и времени.
Я сидел в кресле в патентном бюро в Берне, когда он вдруг осенило: Если человек свободно падает, он не будет чувствовать, что его собственный вес. Я опешил. Это простая мысль произвела неизгладимое впечатление на меня. Она призвала меня в сторону теории гравитации.
- Альберт Эйнштейн
Эйнштейн пришел на ум "счастливейшим мысль" и считается, как ее достичь. Для реализации своей идеи, представьте, что 2050 год, и вы главный специалист в ФБР для бомб. Вы только что получил звонок - вы человек обезумевший голос сообщил ему, что в центре Вашингтона размещены бомба страшно. Так как вы бросились области и осмотрел взрывное устройство, были подтверждены ваши темные предчувствия: перед вами ядерная бомба огромной разрушительной силы. Даже если вы похоронен его глубоко в земле или потоплены в глубинах океана, ущерб будет сделано будет огромен.
Тщательно изучая механизм детонации и понимаю, что нет никакой надежды, что вы отключите его. Кроме того, они послали к активации невиданные доселе ловушки. Бомба была прикреплена к шкале. Если показания на шкале отклоняется от текущего значения веса более чем на 50 процентов, бомба взорвется. Механизм обратного отсчета показывает, что две недели в детонацию. Судьба миллионов в ваших руках - что делать?
Итак, к выводу, что нет места на земле, где бомба вызвала бы больший ущерб, у вас нет выбора: вы должны отправить его подальше в космос, где его взрыв иметь катастрофические последствия. Вы поднимаете идею на заседании вашей команды в штаб-квартире ФБР и почти сразу, молодой помощник критике план. "Ваш план имеет серьезный недостаток," говорит Ваш помощник Исаак. "Как бомба отдаляется от Земли, все будет проще, потому что это снизит силу тяжести, которая кажется нашу планету. Это означает, что чтение на масштабе, чтобы уменьшить критическую массу задолго до того, бомба достигает в глубоком космосе "Ты не имел времени, чтобы действительно думать об этих словах, когда он прыгнул в разговор Альберт, еще один молодой помощник:". На самом деле, есть один проблема. Как серьезно, как Исакова комментарий, только то, что является сложным, поэтому, пожалуйста, будьте терпеливы в то время как я объясняю. "Желая время спокойно рассмотреть Isakovoj возражения, пытаясь остановить Альберта, но, как обычно, вы не можете остановиться, когда вы покидаете.
Некоторые люди думают, что теория Большого Взрыва, как была сформирована Вселенная, но это не так. Теория большого взрыва, как Вселенная развивалась от этого долю секунды после того как он был доставлен в существовании.
- Брайан Грин
"Бомбить отправлено в космос, мы должны были бы приложить его к ракете. В то время как ракета ускорения вверх, чтения на масштабе расти, так что бомба взорвется в ближайшее время. Вы видите, основой бомб, которые несут на весы папье масштаб сильнее, чем когда бомба в тупик - в качестве пассажира в автомобиле, который ускоряет сильно упирается в руку. Бомба будет толкать масштаб как давление пассажиров спинки. Чтение масштаб будет увеличиваться, и бомба взорвется, если увеличение веса больше, чем пятьдесят процентов ".
Мы благодарим Альберт на наблюдении. Так как вы остановились послушать мысли Исаака, обработанные жалобы депрессивные сообщает, что принимать только один смертельный удар, чтобы убить идею, и, очевидно, правильно Исакова критика уже сделано. Немного вялым, интересно, если кто имеет предложение. В тот момент, Альберт приходит к чудотворной открытия: "Когда я думаю об этом, я понимаю, что ваша идея не умерла. Isaac вывод, что из-за уменьшения тяжести, чтение веса будет меньше. Я отметил, что в связи с ускорением ракеты, чтобы добраться до увеличения в весе. Если вы тщательно планировать, как ракета ускоряется, эти два эффекта могут отменить друг друга! В частности - самого начала, а ракета все еще находится под полным влиянием силы тяжести Земли, он может быть ускорен, но не слишком быстро, так что вес бомбы не поднимаются более чем пятьдесят процентов. Как ракета движется от земной гравитации будет уменьшаться, а мы должны будем увеличить ускорение, чтобы компенсировать снижение веса. Увеличение веса за счет ускорения может быть эквивалентно уменьшению веса из-за снижения гравитационного - следовательно, не исключено, что, таким образом, поддерживать постоянную показание шкалы "!
Участники были предложения Альберта становится все более значимым. "Другими словами," говорит он, "ускорения может служить в качестве дополнения или замены тяжести. Использование счастливо запланированный быстрое движение, мы можем имитировать эффект гравитации ".
"Точно," Альберт отвечает.
"Таким образом," продолжал он, "мы можем запустить ракету в космос и после тщательно отрегулировать ускорение, чувствуя масштаб не изменится, и мы будем препятствовать бомба взрывается, прежде чем он попадает на безопасном расстоянии от Земли." Регулируя ускорение и гравитацию, используя точность ракеты методы двадцать первого века, можно предотвратить катастрофу.
Признавая, что серьезность и ускорение глубоко переплетены, основные идеи, на которых Эйнштейн пришел к счастливый день в Патентном бюро в Берне ... это неразличимость между ускоренного движения и гравитации, Эйнштейн назвал принципом эквивалентности. Этот принцип играет ключевую роль в общей теории относительности.
Комментариев нет :
Отправить комментарий