-
Anonim
witam,
chetnie usłyszę od was jakie zastosowanie ma teoria względności
dla większości ludzi, skoro jest ona tak doniosła, a mimo wszystko
trudno ją komuś kto się nie zna na fizyce choćby trochę, wytłumaczyć?
Po prostu mam dość gadania o tym, że "wszystko jest względne" jako
wytłumaczenie teorii względności. A wiem, że summa sumarum do tego
sprowadza się powszechna wiedza na temat tej teorii. Jedno zdanie,
jakby to było takie proste.
gdzieś czytałem jej rozwinięcie u B. Russella "ABC teorii względności"
i że rzekomo było to cos tak niesamowitego w porównaniu z tym co do tej
pory odkryto lub udowodniono.
Czy zatem ktos z was przyblizy czy się różni teoria względności od
innych, i jakie jest jej praktyczne zastosowanie współcześnie?
pozdrawiam,
Sławek -
Zeg
-
Marcin Markowski
W sprawie GPS, gdzie stosuje się teorię względności, z powodu rzekomych błędów w pomiarach. Ma to być, podobno, koronny dowód na prawdziwość teorii względności. Czy tak jest? Proszę ocenić.
Odległość satelitów GPS od Ziemi to 20183km; długość orbity 166.759,12km; czas okrążenia Ziemi: 11godz.58min = 43.080 sek. Prędkość satelity = 3,87km/s. Na podstawie teorii względności (w związku z grawitacją Ziemi i prędkością) obliczono, że w ruchu orbitalnym satelity, powstaje różnica czasu 38000ns (nanosekund) = 0,000038s = prawie cztery stutysięczne części sekundy na dobę. W tym czasie satelita przebywa drogę 14,7cm. Gdyby taka różnica pojawiała się, to jest ona marginalna nawet w wymiarze doby. Odległości satelitów od Ziemi i pomiędzy satelitami są bowiem nieporównywalnie wielkie. Ta odległość, a nawet różnice wielokrotnie większe, nie wpływają, w praktyce, na długości i kąty potrzebne do pomiarów. Zresztą ruch satelitów na orbicie jest ciągle zakłócany. Wpływają na to liczne czynniki: siły grawitacyjne Ziemi, Słońca, Księżyca, innych planet, wiatr słoneczny itp. Odchylenia w ruchu orbitalnym są z tych powodów o wiele większe niż 15 centymetrów i nikt nie zgłasza z tego powodu uwag do błędów pomiarów. Nie na darmo twórcy systemu przewidzieli możliwość korekt wszystkich systemów satelitów co 8 godzin. Zastanówmy się, co może zmieniać regulacja zegarów o tak minimalny ułamek sekundy? Jest to pomijalna różnica. Trzeba wiedzieć, że każdej doby wysyła się z Ziemi do satelitów depeszę nawigacyjną, regulującą wszystkie nieprawidłowości w ich działaniu, dotyczącą ustawienia zegara, odchyleń orbity itp. W ten sposób nie da się udowodnić, że ujęcie poprawki czasu w systemie GPS, bądź też nie ujmowanie, ma jakikolwiek wpływ na pomiary. Tym bardziej, że pomiary te są przybliżone (dokładniejsze, wymagają użycia kilku odbiorników naziemnych). Trudno zatem szukać tu dowodu na poprawność założeń teorii względności. Dzisiaj w wielu miejscach przeczytamy, że gdyby nie teoria względności, to błędy w pomiarach GPS wynosiłyby ok. 10 kilometrów na dobę, co jest zupełną nieprawdą. Aby lepiej zrozumieć, o co chodzi, należy zajrzeć do artykułów internetowych: "Czy da się zastosować teorię względności do celów praktycznych?" oraz "Dlaczego system GPS latającym Einsteinem jest?". Dowiemy się z tych publikacji, że różnica czasu, w ruchu orbitalnym satelitów, wyniesie 38000ns na dobę, co ma dawać błąd we wskazaniu odległości około 10 kilometrów dziennie. Czego ta odległość ma dotyczyć i skąd się wzięła – nie wiadomo? Ten czas przekłada się na 15 centymetrów różnicy w położeniu satelity, a nie 10 kilometrów (w czasie 38000ns satelita lecący z prędkością 3,87km/s pokona drogę 14,7cm). Twórcy tych artykułów, zamiast odnieść wyliczoną różnicę czasu do prędkości satelity, obliczyli drogę jaką pokona w tym czasie światło. Zatem argumenty, do których przekonują, odnoszą się do satelity, poruszającego się z prędkością światła. Zupełnie szczególna pomyłka, biorąc pod uwagę utytułowanie naukowe autorów. Ich przedziwne wyliczenia mają dalsze konsekwencje, gdyż pojawiają się w innych publikacjach, gdzie przeczytamy: "atomowe wzorce częstotliwości (zegary atomowe)... muszą odznaczać się wysoką stabilnością długoterminową ... Jest to bardzo ważne, gdyż błąd pomiaru czasu równy 1ns powoduje błąd pomiaru odległości od satelity wynoszący 30cm". Są to dane z tych samych obliczeń. Różnica czasu: 38000ns ma spowodować różnicę odległości 11400m. Tylko, że ciągle odległość ta odnosi się do prędkości światła, a nie do prędkości satelity. Jeśli teraz weźmiemy prędkość satelity (3,87km/s), to stwierdzimy, że w ciągu 1ns pokonuje on dystans 0,0038mm. Proszę, jakie osiągnięcie nauki! Zmiana położenia satelity na orbicie o 38 tysięcznych milimetra miałaby spowodować niedokładność pomiaru równą 30 centymetrów. Wynik różny od prawdziwego 80 tys. razy. Nonsensy teorii względności są dla wielu uczonych niepodważalne, nie potrafią oni spojrzeć na nie krytycznie, poddać przemyśleniu i tutaj mamy tego przykład.
-
MacGyver
Pomiarów dokonuje sie za pomocą fal radiowych, więc jednak ta prędkość światła ma jak najbardziej sens. Poza tym przemyśl jeszcze raz co napisałeś. Przecierz gdyby było tak jak piszesz i błąd tego rzędu nie wpływał znacząco na pomiar odległości to po co by były montowane na stalelitach zegary atomowe? Chyba jednak w Twoim rozumowaniu jest poważna luka. -
-
bartkiller
>MacGyver napisał
>Pomiarów dokonuje sie za pomocą fal radiowych, więc
>jednak ta prędkość światła ma jak najbardziej sens.
>Poza tym przemyśl jeszcze raz co napisałeś. Przecierz
>gdyby było tak jak piszesz i błąd tego rzędu nie
>wpływał znacząco na pomiar odległości to po co by były
>montowane na stalelitach zegary atomowe? Chyba jednak w
>Twoim rozumowaniu jest poważna luka.
To ogólnoświatowy spisek fanów Einsteina, więc na pewno opłacało się wydać tyle dodatkowej kasy; ) -
Mirost
Wbrew pozorom Szczególna Teoria Względności nie jest niczym trudnym do zrozumienia. Otóż opiera się ona na dwóch postulatach:
1. Światło rozchodzi sie zawsze z jednakową predkością ( udowodnione naukowo poprzez eksperyment ) i jest graniczną predkością z jaką mogą rozchodzic sie oddzialywania w przyrodzie
- w skrócie Prędkość światła w próżni jest taka sama dla wszystkich obserwatorów, taka sama we wszystkich kierunkach i nie zależy od prędkości źródła światła. Czyli jak lecimy statkiem kosmicznym z prędkością 0,6 c ( gdzie c to prędkość światła ) i wystrzelimy promień świetlny z prędkością c to względem mijanego ufoludka światło powinno się poruszać
a) - przy prawach mechaniki klasycznej c+0,6c=1,6c; z prędkością 1,6 c - nie moze być poprawnym wynikiem bo nie moze przekraczać predkosci światła
b) - według teorii względności ( nie wiem jak wklepać tu wzór na składanie prędkości ); wyniesie c - spełnia założenia wiec jest poprawny.
2. Zasadzie względności ( czyli stary tekst, że wszystko jest względne )
Zasada głosząca, że prawa fizyki są jednakowe we wszystkich układach inercjalnych ( czyli takich na które nie działają siły bezwładności związane ze zmianą prędkości układu ) — musi obowiązywać dla wszystkich praw zarówno mechaniki jak i elektrodynamiki.
A teraz wyjaśnienie całej istoty naszej przestrzeni, co za tym idzie szczególnej teorii względności;
Otóż tak naprawdę istniejemy, żyjemy i poruszamy się nie w 3-wymiarowej przestrzeni ( długość, szerokość, wysokość ), a w 4-wymiarowej czasoprzestrzeni ( 4-wymiar to czas ). 4-wymiarowej czasoprzestrzeni nie można sobie wyobrazić, ciężko to pojecie czasem zrozumieć. ( mnie do pojęcia tego przysłużyły kiszone ogórki i wódka :p )
Dzięki zastosowaniu czterowymiarowej czasoprzestrzeni udało się poprawnie ( zgodnie z doświadczeniem i rzeczywistością ) opisać niektóre niewyjaśnione do tej pory zjawiska.
Dla przykładu do powierzchni ziemi są w stanie dolecieć cząstki które po kilku tysięcznych sekundy od powstania w atmosferze powinny przestać istnieć.
Mimo tego że zanim dolecą do ziemi minie parę setnych sekundy, dolatują.
A teraz rola grawitacji w szczególnej teorii względności.
Na Początek co to jest grawitacja. Niektórzy mówią że jest to przyciąganie magnetyczne, co nie jest prawdą. Gdyby tak było to ziemia nie mogla by przyciągać takich rzeczy jak zabawki ( jeszcze nigdy nie widziałem plastikowej zabawki przyciągniętej za pomocą magnesu)
Tak naprawdę grawitacja to u krzywienie naszej czasoprzestrzeni. To zakrzywienie jest zależne od masy danego ciała. Im większa masa tym większe u krzywienie, a co za tym idzie większa grawitacja.
Warzna jest tez zależność energii danego ciała i jego masy. Na pewno wszyscy znają równanie E=mc^2. Prawie nikt niestety nie wie co ono oznacza. Można by rzec ze jest to wzór na energie kinetyczna ( związana z ruchem ) jakiegoś ciała. Energia = masa * predkość światła^2
I teraz najważniejsze:
IM WIĘKSZA PRĘDKOŚĆ CIAŁA TYM WIĘKSZA ENERGIA. MASA JEST FORMĄ ENERGII. TAK WIEC IM WIĘKSZA JEST TA ENERGIA TYM WIĘKSZA JEST TEZ MASA CIAŁA. JAK JUŻ WCZEŚNIEJ POWIEDZIAŁEM IM WIĘKSZA MASA TYM WIĘKSZE U KRZYWIENIE CZASOPRZESTRZENI. IM WIĘKSZE U KRZYWIENIE CZASOPRZESTRZENI TYM DŁUŻSZĄ DROGĘ CIAŁO MUSI PRZEBYĆ ABY ZNALEŹĆ SIĘ W INNYM MIEJSCU NA ŚWIECIE. PRĘDKOŚĆ ŚWIATŁA JEST GRANICZNA PRĘDKOŚCIĄ DO JAKIEJ MOŻNA DOJŚĆ. -
MacGyver
Aktualnie patrzy sie na teorie wzglednosci w troche inny sposob...
Zakladajac ze przestrzen jest jednorodna i izotropowa (czyli odpowiedznio jest taka sama w kazdym punkcie i w kazdym kierunku) oraz z zasady wzglednosci ze uklady ineracjalne sa rownowazne, otrzymujemy wniosek ze transformacja miedzy ukladami inercjalnymi ma postac taka jak transformacja Lorentza i jest charakteryzowana jedna stala, nazwijmy ja a (to znaczy wartosc tej stalej determinuje maksymalna predkosc a=c^-2, gdzie c jest ta maksymalna predkoscia). To ze c okazjuje sie byc prekoscia swiatla w prozni to juz inna historia. Szczegolnym przypadkiem jest tutaj a=0 ktore daje nam transformacje Galileusza.
Co do masy to odeszlo sie juz o mowieniu o zmiennej masie. Masa jest pewnym parametrem ciala i reowna jest z definicji energi spoczynkowej (czyli energi w ukladzie w ktorym cialo ma zerowy ped) podzielonej przez c^2.
Co do grawitacji i ogolnej teorii wzglednosci to energia i ped (choc trudno powiedziec w teorii wzglednosci ze to rozne byty) modyfikuja krzywizne czasoprzestrzeni. Ciala poruszaja sie w sposob jaki "nakazuje" im to zakrzywienie czasoprzestrzeni.
Polecam do lektury
http://www.fuw.edu.pl/~dragan/ccoun...
http://www.fuw.edu.pl/~badelek/dyda... (wystarcz zmieniac na kolejne rzymskie cyfry)
-
Norbert
MacGyver należy dodać że tak na STW patrzy głównie prof. Szymacha :) , poza jego publikacjami ciągle powszechnym stwierdzeniem jest masa relatywistyczna i w ogóle nie wspomina się że można to wyprowadzić inaczej - ok Dragan wspomina ; ] -
Norbert
-
Mirost
Czy to oznacza, że moje podejście do ogólnej teorii względności jest blednę? Jakoś się z tym do tej pory czułem pewnie, a teraz cala moja pewność ze mnie uchodzi jak wczorajszy kapuśniak z kiełbaską. -
MacGyver
W fizyce staramy sie nadawac nazwy wartoscia ktore maja duze znaczenie. Masa bzla wazna w dynamice newtonowskiej. W szczegolnej teorii wzglednosci znaczenie ma energia, na przyklad energia spooczynkowa ciala. Ze wzgledu na przyzwyczajenie fizykow do pojecia masy, teorii wzglednosci uzywa sie czasem pojecia masy. Poniewaz fizyka newtonowska jest granicznym przypadkiem (czyli wtedy kiedy predkosci sa niewielkie w porowananiu z predkoscia swiatla) to mozemy nazwac wielkosci z teorii wzglednosci ktore przechodza w granicy w klasyczna mase wlasnie tym mianem. W granicy znika roznica miedzy definicja "stalej" masy a zmieniajacej sie z predkoscia. Aktualnie uzywa sie w tym przypadku slowa masa zamiennie z energia spoczynkowa ciala. Mam nadzieje ze napisalem to w miare jasno. -
Archanioł Thomas
Szczegolna teoria wzglendnosci ma zastasowanie wszedzie i ciagle mowi o tym jak rozchodza sie linie swiatla w czasoptrzestrzni, czyli praktycznie wszedzie w kazdej fizyce sa efekty relatiwistyczne zwlaszcza jak bierze pod uwage wielu obserawatorow. Jest bledny mit ze efekty relatiwystyczne sa dopiero zauwazalne przy duzych predkosciach sa i przy malych jak mamy wielu obserwatorow.
-
MacGyver
-
Archanioł Thomas
Chodzi o to że szczególna teoria wzlednosci opisuje co widzi dany obserwator z dana predkoscia w danym ukladzie odniesienia polecam przeczytac http://www.fourmilab.ch/etexts/eins... oraz http://postepy.fuw.edu.pl/gratisy/P... -
MacGyver
Chodzilo mi o ostatnie zdanie. Nie wiem skad Ci sie wzielo wielu obserwatorow. Ostania wypowiedz tez nie ma sensu.
Podobne Tematy
|
|
Grono ludzi zainteresowanych fizyką, badaniem i opisem otaczającej nas rzeczywistości. Szkolne z...
Fotki
Miejsca grona (2)
-
WF PW koszykowa, Warszawa
-
FUW Hoża, Warszawa
- Dodaj miejsce