Зміст
Фізика для дітей
Теорія відносності
Теорія відносності - дуже складний і важкий для розуміння предмет. Тут ми розглянемо лише самі основи теорії.Теорія відносності - це фактично дві теорії, які Альберт Ейнштейн створив на початку 1900-х. Одна з них називається "спеціальна" теорія відносності, а інша - "загальна" теорія відносності. Тут ми будемо говорити переважно про спеціальну теорію відносності.
На цій сторінці ви можете дізнатися більше про два дуже важливі аспекти теорії відносності - про швидкість світла та уповільнення часу.
Спеціальна теорія відносності
Є дві основні ідеї, які складають теорію спеціальної відносності Ейнштейна.
1. принцип відносності: закони фізики однакові для будь-якої інерціальної системи відліку.
2. принцип швидкості світла: швидкість світла у вакуумі однакова для всіх спостерігачів, незалежно від їх відносного руху або руху джерела світла.
Що означає "родич"?
Перший принцип, перерахований вище, досить заплутаний. Що це означає? Ну, до Альберта Ейнштейна вчені вважали, що весь рух відбувається відносно точки відліку, яка називається "ефір". Ейнштейн стверджував, що ефіру не існує. Він сказав, що весь рух є "відносним". Це означало, що вимір руху залежить від відносної швидкості і положення спостерігача.
Відносний приклад
Одним з прикладів відносності є уява двох людей в поїзді, які грають в пінг-понг. Поїзд рухається зі швидкістю близько 30 м/с на північ. Коли м'яч перекидається туди-сюди між двома гравцями, гравцям здається, що м'яч рухається на північ зі швидкістю близько 2 м/с, а потім на південь зі швидкістю 2 м/с.
Тепер уявіть, що хтось стоїть біля залізничних колій і спостерігає за грою в пінг-понг. Коли м'яч рухається на північ, здається, що він рухається зі швидкістю 32 м/с (30 м/с плюс 2 м/с). Коли м'яч б'ють в інший бік, здається, що він все ще рухається на північ, але зі швидкістю 28 м/с (30 м/с мінус 2 м/с). Спостерігачеві, який стоїть збоку від поїзда, здається, що м'яч завжди рухається на північ.
В результаті виходить, що швидкість кульки залежить від "відносного" положення спостерігача. Для людей в поїзді вона буде іншою, ніж для людини на узбіччі залізничних колій.
E = mc2
Одним з результатів теорії спеціальної відносності є знамените рівняння Ейнштейна E = mc2. У цій формулі E - енергія, m - маса, а c - стала швидкість світла.
Цікавим результатом цього рівняння є те, що енергія і маса пов'язані між собою. Будь-яка зміна енергії об'єкта супроводжується також зміною маси. Ця концепція стала важливою при розробці ядерної енергетики і створення ядерної бомби.
Скорочення довжини
Іншим цікавим результатом спеціальної теорії відносності є скорочення довжини. Скорочення довжини - це коли об'єкти здаються тим коротшими, чим швидше вони рухаються відносно спостерігача. Цей ефект виникає лише тоді, коли об'єкти досягають дуже високих швидкостей.
Наведу приклад того, як об'єкти, що рухаються дуже швидко, здаються коротшими. Якби космічний корабель довжиною 100 футів пролітав повз вас зі швидкістю 1/2 швидкості світла, він здавався б довжиною 87 футів. Якби він розігнався до 0,95 швидкості світла, він здавався б довжиною лише 31 фут. Звичайно, це все відносно. Для людей на борту космічного корабля він завжди здавався б довжиною 100 футів.
Дивіться також: Біографія президента Дональда Трампа для дітейЧитати далі про Альберт Ейнштейн і теорія загальної відносності.
Діяльність
Пройдіть тест на десять запитань про цю сторінку.
Предмети з ядерної фізики та теорії відносності
Атом
Елементи
Періодична система Менделєєва
Радіоактивність
Теорія відносності
Відносність - світло і час
Елементарні частинки - кварки
Ядерна енергія та розщеплення
Дивіться також: Уряд США в інтересах дітей: П'ята поправкаНаука>> Фізика для дітей
