ძირითადი მასალა
თემა 16: ფარდობითობის სპეციალური თეორია
ამ თემის შესახებ
გგონიათ, დროის და სივრცის შესახებ რამე იცით? ცდებით. შეიტყვეთ აინშტაინის მიერ შემუშავებული ფარდობითობის სპეციალური თეორიის შესახებ.
მაიკელსონ-მორლის ექსპერიმენტს მნიშვნელოვანი როლი აქვს ფარდობითობის სპეციალური თეორიის ჩამოყალიბებაში. ამ ნაწილში ჩვენ ავხსნით, როგორ ეძებდნენ მაიკელსონი და მორლი სინათლის გამტარი ეთერის არსებობის მტკიცებულებას. („სპოილერი"... ის ვერ ნახეს. ეს შედეგი წარმოუდგენელი იყო ადამიანებისთვის.)
ნიუტონურ სამყაროში ჩვენ ვუშვებთ, რომ დროის სვლა ან სივრცეში სიგრძეები აბსოლუტურია -- ათვლის სისტემისგან დამოუკიდებლად, ყველა თანხმდება, რომ ყოველ ათვლის სისტემაში იგივე დროა გასული და გარკვეული სიგრძის მონაკვეთი ერთ სისტემაში იგივე სიგრძის იქნება მეორეში. ასეთი დაშვებიდან გამომდინარეობს, რომ სინათლის სიჩქარე ფარდობითი უნდა იყოს, დამოკიდებული ათვლის სისტემაზე, რაც დაკვირვებებს ეწინააღმდეგება. ჩვენ შეგვიძლია ამ წინააღმდეგობის მოშორება აბსოლუტურ სივრცესა და დროზე დაშვებების შესუსტებით. ჩვენ ამას მინკოვსკის სივრცე-დროის დიაგრამების გამოყენებით გამოვიკვლევთ.
ისწავლეთ
ახლა ჩვენ ფარდობითობის სპეციალურ თეორიას ალგებრულად ჩამოვაყალიბებთ. ამისთვის უნდა გავიცნოთ ლორენცის გარდაქმნა. საინტერესოა, რომ ლორენცმა ის გამოიგონა აინშტაინის სპეციალური თეორიის ჩამოყალიბებამდე, რადგან ეს გარდაქმნა ზოგი დაკვირვებისთვის უფრო მოსახერხებელი იყო, თუმცა შემდგომ მას დაეფუძნა ფარდობითობის სპეციალური თეორია. ლორენცის გარდაქმნა საშუალებას გვაძლევს, სხვადასხვა ათვლის სისტემაში გამოვთვალოთ სივრცე-დროის კოორდინატები!
ისწავლეთ
თქვენ მოძრაობთ ჩემსკენ სინათლის სიჩქარის ნახევრით. ჩემი მეგობარი იგივე სიჩქარით მოძრაობს ჩემგან. თქვენი სისტემიდან, რა სიჩქარით უახლოვდებით ერთმანეთს? ახლა იწყება ამოცანის უფრო სახალისო ნაწილი. ჩვენ ფარდობით სიჩქარეებზე ვიფიქრებთ სხვადასხვა ათვლის სისტემაში.