Birisi ışık hızından daha hızlı olduğunu öne sürdüğünde insanlar neden her zaman görelilik teorisini çürütmek için kullanıyor?
Işık hızı her zaman herkesin tartışabileceği bir konu olmuştur ve bu konudaki içerik de çok zengindir.Elbette bu makalenin uzunluğu hepsini kapsayamaz.
1. Işık hızı değişecek mi?
Aslında bu bir sorun değil, çünkü 1887'de Michelson ve Morey, Cleveland'da iki dikey ışının hız farkını ölçmek için bir Michelson interferometresi kullandılar.Kasım, mutlak referans çerçeve eterinin varlığını, ancak beklenmedik bir şekilde doğrulamaktı. Hız, farklı atalet sistemlerinde ve farklı yönlerde aynıdır! Mutlak referans çerçevesini geçersiz kılar, böylece modern fizik için yeni bir kapı açar! Elbette, Einstein'ın özel görelilik teorisinin önemli arka planı, Michelson-Morley'in sabit ışık hızı deneyidir!
Tabii ki, bu ışık hızının aşılıp aşılamayacağını kanıtlamaz, Morey'nin deneyi ışık hızının sabit olduğunu doğruladı!
2. Işık hızı aşılabilir mi?
Einstein, 1905 yılında yayınlanan "On the Electrodynamics of Moving Bodies" adlı makalesinde özel görelilik teorisini ortaya koymuş ve iki önemli temel ilkeyi ortaya koymuştur:
Vakumda sabit ışık hızı ilkesi: Gözlemci veya ışık kaynağı nasıl hareket ederse etsin, vakumdaki ışığın hızı değişmeyecektir.
Özel görelilik ilkesi: Tüm eylemsizlik sistemlerinde, fizik yasaları aynı ifadeye sahiptir.
Özel görelilik teorisi, hiçbir şeyin ışık hızını aşamayacağına inanır, elbette, şimdi yanlış görünüyor, çünkü uzay faktörü hesaba katılmıyor, yani uzayın genişlemesi ışık hızıyla sınırlı değil! Ve bu sorun genel görelilikte düzeltildi!
3. Özel görelilik teorisi nasıl doğrulanır?
Işık hızıyla ilgili hangi teoriler esas olarak özel görelilik teorisinde tanımlanmaktadır?
1. Kütle-enerji denklemi
2. Kalite artışı etkisi
3. Saat yavaşlama etkisi
4. Cetvel büzülme etkisi
Kütle-enerji denkleminin türetilmesi aşağıdaki teorilerin ruhudur.İlgilenenler anlayabilir:
Eğer ilgileniyorsanız, kütle-enerji denklemini pekiştirmek için yukarıdaki şekle göre türetmek isteyebilirsiniz!
İkincisi daha ilginç, çünkü o zamanlar Einstein bunu doğrulamanın pratik bir yolu olmadığını öne sürdü, ama aslında sonraki dönemdeki aşamalı doğrulama, Einstein'ın gerçekten hak edilmiş bir tanrı olduğunu kanıtladı! Öyleyse, Büyük Tanrı'nın üç teorisini hangi yöntemler doğruladı?
1. Kalite artışı etkisi
Teorik bir bakış açısına göre, bu doğrulaması en zor olanıdır, çünkü modern uzay aracının hızı tarafından üretilen kütle kazancı etkisini ölçmek hala imkansızdır, ancak aslında bu, hızlandırıcı uygulandıktan sonra çözülmüştür, çünkü mikroskobik parçacıkların etkisi serbest bırakılmıştır. Enerji farkı, ikisinin statik kütlesi ile dinamik kütlesi arasındaki farkı gösterebilir! Bu bakış açısından, hiç şüphe yok gibi görünüyor!
2. Saat yavaş etkisi (zaman genişlemesi)
İspatlanabilecek şey, hala yüksek enerjili fizik ... Çok kısa ömürlü müonlar yapmak için hızlandırıcılar kullanıyoruz ve yakında çürüyeceğiz! Ama hava atomlarına çarpan kozmik ışınlar müonlar üretebilirler.Munların yaşam sürelerine göre yüzeye çıkmak imkansızdır ama bu doğru değil! Yüzeyde çok sayıda müon tespit edilebildiği için, bunlar farklı muon türleri mi, aslında hepsi aynı türden, ancak kozmik ışın enerjisi son derece yüksek olduğu için, çarpmanın ürettiği müonlar% 99 hıza ulaştı ve zaman genişleme etkisi şu anda. Müonlar yüzeye çıksın! Tabii ki, bize göre yaşam süresi değişmedi, ancak dünyasında olaylar nispeten yavaş geçti!
Yukarıdaki resimdeki deney gerçektir.Tabii ki, sadece sezyum atom saati bunu doğrulayabilir, çünkü bunun her saniyesi sezyum-133 atomunun ultra ince geçiş frekansı tarafından belirlenir ve bu frekans: sezyum-133 atomunun temel durumu Süper ince enerji seviyeleri arasındaki sıçramaya karşılık gelen 9192631770 radyasyon döngüsünün süresi bir saniyedir, çünkü bu tür ince farklılıkları ayırt etmek için yeterince iyidir!
1 saniye = 1000000000 nanosaniye (ns)
Fark, günlük kullanım için onlarca nanosaniye veya yüzlerce nanosaniyedir, sadece görmezden gelin! Ancak GPS navigasyonu için, bu başka bir konudur, çünkü yüksek hızlı harekette uyduların hızı da çok önemlidir.Fark küçük olmasına rağmen, temel konumlandırma ihtiyaçları bile biriken hataya kadar konumlandırma için hata keskin bir şekilde artacaktır. Garanti yok, bu yüzden düzeltilmesi gerekiyor!
3. Cetvel büzülme etkisi
Ölçek küçültme etkisinin, zaman genişleme etkisinin sadece bir başka tezahürü olduğu da basitçe anlaşılabilir.Aslında, gözlemcinin bakış açısından yüksek hızda uçan bir nesnenin kapladığı zaman ve mesafe kısaltılmamakta, ancak aslında zaman genişlemesinden kaynaklanmaktadır. Kısaltılmış hissediyor!
4. Işık hızı nasıl aşılır?
Aslında, süperuminal hız nispeten erken doğrulanmalıydı, çünkü Hubbleın yaklaşık on yıllık gözlemlerine göre, Hubbleın orijinal gözlemlerinde büyük hatalar olmasına rağmen, evrenin genişlemesini uygulanabilir bir hesaplamaya dönüştürmek için 1929'da bir formül yayınlandı. , Hubble sabiti 550 kilometre / S / MPC'ye yakın, ancak evrenin genişlediğine dair hiç şüphe yok, bu nedenle her zaman belirli bir yerde ışık hızından daha hızlı genişleyecektir! 67.8KM / S / MPC'lik modern genişleme oranına göre, evren şöyle olacaktır:
Milyon parsek × ışık hızı / 67,8 = 1442187435 milyon ışık yılı
Yani 14.422 milyar ışıkyılı uzaklıkta ışık hızını aşıyor
Kütle geliştirme etkisi nedeniyle sadece statik kütlesi olmayan fotonlar ışık hızına ulaşabilir.Belki birçok arkadaş kelime oyunları oynar.Örneğin, sadece ışık hızına ulaşılamayacağı, ışık hızının aşılamayacağı öngörülmüştür? Bunu kim söyledi, gelecekte sadece son ısırığın yemesine izin verilir!
Kütle alışverişi (etki ve tepki roketleri) yoluyla ışık hızına ulaşmaya veya aşmaya çalışmayın. Bilim kurgu, genel görelilik teorisini zaten iyice anlamış ve ışık hızına ulaşmak için uzayın sıkıştırılmasını ve genişlemesini kullanan bir çözgü motoru konseptini yaratmıştır. Amaç, ışık hızını ihlal etmez ve aşılamaz, bu yüzden bilimkurgunun tamamen saçma olduğunu düşünmemelisiniz, Sert bilimkurgu da bilimsel ilkelerle ilgilidir!
