Einsteins forklaring af særlig relativitet, leveret i hans papir fra 1905 On the Elektrodynamik af bevægelige organer fokuserer på at nedrivne ideen om 'absolut hvile', eksemplificeret ved den teoretiske lysende aether. Han opnåede dette meget succesfuldt, men mange, der hørte dette argument i dag, forbliver forundrede over, hvorfor alt ser ud til at afhænge af lysets hastighed i et vakuum.
Da få mennesker i det 21. århundrede har brug for at overbevise om, at den lysende aether ikke findes, er det muligt at komme til begrebet særlig relativitet på en anden måde og blot gennem en udøvelse af logik udlede, at universet skal have en absolut hastighed - og derfra dedikerer særlig relativitet som en logisk konsekvens.
Argumentet går således:
1) Der skal være en absolut hastighed i ethvert univers, da hastighed er et mål for afstand, der bevæges over tid. At øge din hastighed betyder, at du reducerer din rejsetid mellem en afstand A til B. En kilometer gåtur til butikkerne kan tage 25 minutter, men hvis du kører kan det kun tage 15 minutter - og hvis du tager bilen, er det kun 2 minutter. I det mindste teoretisk skal du være i stand til at øge din hastighed op til det punkt, hvor denne rejsetid når nul - og uanset hvilken hastighed du er på, når det sker, vil repræsentere universets absolutte hastighed.
2) Overvej nu relativitetsprincippet. Einstein talte om tog og platforme for at beskrive forskellige inertielle referencerammer. Så for eksempel kan du måle en person, der kaster en bold fremad med 10 km / t på platformen. Men sætte nogen på toget, der kører 60 km / t, og så bevæger bolden sig målbart frem næsten 70 km / t (i forhold til platformen).
3) Punkt 2 er et stort problem for et univers, der har en absolut hastighed (se punkt 1). For eksempel, hvis du havde et instrument, der projicerede noget fremad med universets absolutte hastighed og derefter sat instrumentet på toget - ville du forvente at være i stand til at måle noget, der bevæger sig med den absolutte hastighed + 60 km / t.
4) Einstein udledte, at når du observerer noget, der bevæger sig i en anden referenceramme til din egen, skal komponenterne i hastighed (dvs. afstand og tid) ændres i den anden referenceramme for at sikre, at alt, hvad der bevæger sig, aldrig kan måles i bevægelse ved en hastighed, der er større end den absolutte hastighed.
Så på toget skal afstandene sammentrække, og tiden bør udvides (da tiden er den nævnende afstand for tiden).
Og det er det virkelig. Derfra kan man bare se til universet for eksempler på noget, der altid bevæger sig med samme hastighed uanset referenceramme. Når du finder ud af, at noget, vil du vide, at det skal bevæge sig i den absolutte hastighed.
Einstein tilbyder to eksempler i åbningsafsnittene om On the Elektrodynamik af bevægelige organer:
- det elektromagnetiske output, der frembringes ved hjælp af en relativ bevægelse af en magnet og en induktionsspole, er den samme, uanset om magneten bevæges, eller om spolen flyttes (et fund af James Clerk Maxwells elektromagnetiske teori) og;
- manglen på at demonstrere, at Jordens bevægelse tilføjer en yderligere hastighed til en lysstråle, der bevæger sig foran Jordens banebane (formodentlig en skråt henvisning til Michelson-Morley-eksperimentet fra 1887).
Med andre ord, elektromagnetisk stråling (dvs. lys) demonstrerede selve egenskaben, der kunne forventes af noget, der bevægede sig med den absolutte hastighed, som det er muligt at bevæge sig i vores univers.
Det faktum, at lys tilfældigvis bevæger sig med universets absolutte hastighed, er nyttigt at vide - da vi kan måle lysets hastighed og dermed kan vi derefter tildele en numerisk værdi til universets absolutte hastighed (dvs. 300.000 km / sek), snarere end bare at kalde det c.
Yderligere læsning:
Ingen! Det var AWAT # 100 - mere end nok for nogen. Tak for at have læst, selvom det bare var i dag. SN.
