g u t x .com.tr İpek yolu - Çin'i anlamaya götürürüm

Görelilik teorisinde, gözlemcinin bakış açısı nasıl doğru bir şekilde tanımlanır?

Fizikçi: Fizikçilerin görelilik teorisi hakkında konuştuklarını duyduğunuzda (ve zaman ayırdığınız için teşekkür ederiz), sık sık "... hareketli bir gözlemci perspektifinden ... . "veya" ... gözlemci görür ... ". Hepsi iyi, ama gözlemcinin bakış açısının tam olarak ne olduğu nasıl tanımlanır?

Örnek: Yeşil referans çerçevesinde, olay B ve olay A aynı anda meydana gelir, ancak mavi referans çerçevesinde, B olayı daha önce gerçekleşir ve kırmızı referans çerçevesinde, B olayı daha sonra gerçekleşir.

Bir şeyi kendi bakış açınızdan tanımladığınızda, "Benden on adım ileride" veya "Solumda" veya "30 mil hızla beni solluyor" diyeceksiniz. Kendinize göre bir dizi yön (ileri, sol vb.) Ve mesafeyi (ne kadar uzakta olursa olsun) tanımlarsınız. Daha ince bir düzeyde, bakış açınız zamanı da içerir. "Gelecek yönü", diğer tüm yönler ve mesafeler gibi kişisel ve özneldir. Zamanın öznelliği, Einstein'ın görelilik teorisinin önemli bakış açılarından biridir.

Kısa ve akademik bir cevap, gözlemcinin koordinat sistemini belirlediğidir. Bu sadece matematiksel bir ifadedir, nesnelerin yerini ve zamanını tartıştığınızda, konumunuzu ve saatin görüntülediği zamanı tanımlayabilirsiniz.

Kişisel koordinat sisteminizde çok özel bir başlangıç noktasındasınız (merkez).

Tek tip zaman veya enlem ve boylam gibi (aynı zamanda) bir koordinat sistemini paylaşmaya alışkınız, bu nedenle "doğru koordinatların" var olduğunu varsaymak kolaydır. Aslında, bu "evrensel koordinat" yalnızca, akışla sürüklenme fikrinden hareketle birçok insan onu kullanmayı kabul ettiği için yararlıdır. Adil olmak gerekirse, başkalarına bir sokak köşesinde veya enlem ve boylamda olduğunuzu söylemek, kişisel koordinat sisteminizi kullanmaktan daha yararlıdır, bu da "Ben yanımdayım" demeye eşdeğerdir. Bu felsefi açıdan ilginç, ama aslında işe yaramaz.

Bir gözlemcinin şehir içindeki yörüngesini tanımlamak için bazı standart koordinat sistemlerini kullanabilseniz de, bu gözlemcinin bakış açısı değildir. Bu, konumlarını başkalarının bakış açısından tanımlamak içindir. Gözlemciler kendi bakış açılarına göre konumlarında çok fazla değişiklik gözlemlemeyecekler çünkü şehrin etraflarında hareket ettiğini gözlemliyorlar.

Bu makaleyi okuduğunuzda, "ekran benden iki fit ileride" (veya ne kadar uzakta) diyebilirsiniz veya daha kısaca "ekranın konumu x = 2" (x yönü ileri, Y yönü solda ve z yönü yukarıdadır). Başkalarının bakış açısından, ekranın konumu farklı olacaktır. Metroda yanınızda oturan kişi için (bu makaleyi metroda okuyorsanız), ekran konumu "x = 2 ve y = 3" veya daha kısaca "(2,3,0)" olacaktır.

Fizikte giriş dersi aldıysanız, uçurumdan topa vuran bir adamın hikayesini duymuş olacaksınız. Soru şudur: "20 metrelik bir uçurumun tepesindeki bir kişi, ani bir şokla, başlangıçta saniyede 3 metre hızla yanlamasına hareket etmesi için bir topu uçurumdan tekmeledi. Nereye inerdi?" Ling Ling Heyecan verici cevap şudur: uçurumun dibinden yanlamasına yaklaşık 6 metre ilerleyin.

Bu soruyu sorduğunuzda, haritacılık çağından çok önce fizikçileri rahatsız eden eski bir ikilemle karşı karşıya kaldınız: Hangi koordinatları kullanmalıyım? En doğru cevap şudur: Mümkün olduğunda sizi tembelleştiren koordinatları kullanın.

Sarı koordinatlar kicker perspektifindendir.Kırmızı koordinatlar en uygun olanıdır.Mavi koordinatların birçok pratik işlevi olabilir, ancak tanımlamaları zordur.

Koordinat merkezini uçurumun dibine yerleştirirseniz ve eksen yer ve uçurumla (yukarıdaki görüntüdeki kırmızı eksen) hizalıysa, bir eksen yerden yüksekliği ve diğer eksen uçurumdan uzaklığı temsil eder. Çok uygun. Bu durumda, uçurumun dibi (0,0) 'da, top (0,20)' ye vurulur ve daha sonra (6,0) 'da suya düşer. Vurucunun perspektifini (sarı eksen) kullanabilirsiniz.Bu sırada uçurumun altı 20 metre aşağıda olarak tanımlanabilir ve top 20 metre düşmüş ve 6 metre yana doğru hareket etmiştir (6, -20).

Fiziğin güzelliği, evrenin yüce haysiyetini taklit edebilmesidir. Fizik yasalarını koordinatları belirtmeden yazabilir, fazları tanımlamamıza (koordinatları oluşturmamıza) izin verebilir ve evrenin istediğimiz gibi çalışmasına izin verebilirsiniz. İsterseniz herhangi bir koordinatı (mavi eksen) kullanabilirsiniz. Ancak bu tavsiye edilmez. Yatay düzlem artık sadece "z = 0" veya "z = -20" değil, bir denklemdir. Yerçekimi artık "negatif z yönüne" değil, bir tarafa işaret ediyor. Bu sorunu çözmek için hala aynı fizik yasalarını kullanabilirsiniz, ancak daha fazla iş yapılması gerekir ki bu bir fizikçi için kesinlikle kabul edilemez.

Normal uzayda yön, koordinat sisteminin bir parçasıdır (ileri, sol / sağ). Konuştuğumuzda bu kavrama alıştık ("Yüzünün sol tarafında bir şey var. Hayır, o benim solum, senin sağın. Eh, şimdi her yerde."). Koordinat yönünü nasıl değiştireceğinizi zaten biliyorsunuz. "Sol yönünüzün" "ileri yönünüz" olmasını istiyorsanız, 90 ° sola döndürmeniz yeterlidir. "Yukarı" nızın "ileriye" olmasını istiyorsanız, 90 ° geriye doğru (yatarak) döndürün. Bunu yapmak çok kolay.

Gözlemcilerin birbirlerine göre farklı yönleri vardır ve "ileri" (düz çizgi) ve "yan" (kesikli çizgi) yönünde birbirinden uzaklaşacaklardır.

Görelilik teorisinde gelecek sadece başka bir yöndür. Açıkçası zaman biraz özel. Herhangi bir uzamsal yöndeki mesafeyi ölçmek için bir cetvel veya ip kullanabilirsiniz, ancak mesafeyi zamanda ölçmek için bir saate ihtiyacınız vardır. Bu nedenle, görelilik teorisinde gözlemciyi tanımlamak için, merkezde bir koordinat sistemi tanımlayabilir ve bir saati tanımlamak için bir saat kullanabilirsiniz.

Görelilik teorisinde, gözlemcinin kişisel koordinat sistemi kişisel zamanını içerir.

"Zamanın yönü" nü tarif etmek bizim için zor. Birincisi, çünkü dört boyutlu düşünmesi gerekiyor. İkincisi, saat ve cetvel tamamen farklı olduğu için. İşte bu yüzden fizikçiler matematik hakkında koordine ediyor ve konuşuyorlar; sezgilerimizi hayal edebildiğimizden hayal edemeyeceğimiz bir şeye kadar genişletebilirler.

Zaman içinde yön değiştirmeye benzer bir şey yapabileceğiniz ortaya çıktı. Uzayda bir yönü başka bir yöne değiştirmeye "rotasyon" denir (önemli değil). Zaman yönünü uzay yönüne değiştirin "Lorentz Boost" veya bir fizikçinin dilini kullanmazsanız "bu yönde hareket etmeye başla" seçeneğini kullanın. Farklı yönlere bakan insanlar farklı "yön" açılarına sahiptir ve size göre hareket eden insanlar "gelecek yön" için farklı açılara sahiptir.

Gözlemciler birbirlerine göre farklı yönlerde hareket ederler ve "gelecek" (düz çizgi) ve "şimdiki zaman" (kesikli çizgi) yönünde uzaklaşırlar.

Bu nedenle, "bir şey hızlı hareket ettiğinde daha az zaman alacaktır" gibi şeyler duyduğunuzda, kimin zamanından bahsettiğinizi ve hatta hareketin anlamını analiz etmek önemlidir. Neler oluyor. Bu, sizin bakış açınızdan şeylerin gerçek ifadesidir. Bir gözlemci olarak, göreceli konumunuza ve saate göre zaman ve mekanı tanımlayacaksınız. Birisi hareket ettiğinde, koordinat sisteminize göre göreceli konumunuza hareket edeceklerdir. Birinin zamanı yavaşladığında, bu sizin saatinize bağlıdır. Başka birinin bakış açısından, yavaş hareket eden bir insan olduğunuzu anladığınızda, gerçekten bir baş ağrısı olur. Bu bir çelişki gibi görünebilir, ancak farklı gözlemcilerin kendi saatleri ve koordinatları olduğunu unutmayın. Burada birçok detay var.

Dünyada hepimiz aynı hızda hareket ediyoruz. Diğer insanların size göre hareket edebileceği en yüksek hız saatte 2000 mildir (eğer dünyanın diğer tarafında ve ekvatorda olursanız). Göreliliğin zamanla ilgili farklı fikirleri içeren etkisine göre, yalnızca göreceli hızınız 670 milyon mph'lik ışığın algılanabilir bir parçası olduğunda tartışmaya değer. Dünyadaki en doğru saat, yavaş yürümenin neden olduğu tutarsızlıkları algılayabilir (bağıl hız saniyede 1 metreden azdır). Ama biz insanlar bu küçük kısmi farklılıkları önemsemiyoruz. Saat farklılıklarını tespit edebilmemize rağmen (onları tespit etmeye çalıştığımızda), endişelenmeye değmezler.