Что Альберт Эйнштейн оставил миру? Часть 1

Рекомендуем нашим читателям тонкую и умную статью преподавателя физики Александра Кузнецова: он вполне понятно пишет о вещах, понятных не всем, но для всех важных, составляющих загадочную и изменчивую ткань осязаемой жизни (прот. Павел Карташев).

Все современные люди цивилизованного мира слышали о теории относительности А. Эйнштейна, но немногие могут связно рассказать о ней. На протяжении ста лет длится дискуссия в научных кругах по поводу этих работ одного из трех величайших теоретиков физики (кроме А. Эйнштейна в эту тройку входят И. Ньютон и Н. Бор).

Прежде всего, нужно сказать, что теорий относительности две: специальная теория относительности (СТО) и общая теория относительности (ОТО).

В конце XIX века известный английский ученый лорд Кельвин говорил своему молодому родственнику, пожелавшему посвятить свою жизнь изучению физики, что физическая наука практически сформирована и завершена, что ничего нового открыто быть не может, что осталось лишь «два маленьких облачка на ясном небосклоне физики»: тепловое излучение абсолютно черного тела и проблема эфира, который не удалось обнаружить в опытах Майкельсона по измерению скорости света. Поразительно гордо и самоуверенно звучат эти слова, но в те времена бурного развития науки многие люди действительно считали, что наука в скором будущем узнает все, все объяснит, всем поможет и всех спасет. Это был триумф программы Ф. Бэкона (Англия XVI в.), завещавшего опытный путь познания природы и считавшего его возможности практически безграничными.

Гордость человечества не знала границ: люди чувствовали себя богами и восставали против Истинного Бога. Недаром, в те времена большое распространение имели всевозможные атеистические теории и в околонаучных кругах (теория Дарвина, например), и в психологии (антропоцентризм Фейербаха), и в философии (позитивизм О. Конта, нигилизм Ф. Ницше).

Но из этих «двух облачков» и выросла вся современная физика: квантовая физика и теория относительности. Мир оказался не так уж просто устроен, чтобы до конца постичь его человеческим разумом, и современная наука стала куда более скромной в запросах, претензиях на абсолютное знание и в высказываниях о своем могуществе.

Так вот, все началось с опытов Майкельсона, который изобрел очень точный прибор для определения скорости света – интерферометр Майкельсона. Майкельсон хотел с его помощью обнаружить «эфирный ветер», который, являясь средой распространения света, должен был «сдувать» свет при движении против эфирного ветра и подгонять его при движении света «по ветру». Но ничего подобного обнаружить на опыте не удалось: свет всегда и везде двигался с постоянной скоростью.

Тут настало время Эйнштейна: он смело отказывается от классических представлений об эфире и вводит два постулата СТО (аксиомы, не требующие доказательства):

1. Скорость света во всех инерциальных системах отсчета постоянна;

2. Все процессы во всех инерциальных системах отсчета протекают по одним и тем же законам.

Первое из двух утверждений противоречит классическому закону сложения скоростей, по которому если мы едем навстречу автомобилю, то он приближается к нам быстрее, а если мы уезжаем от него, то он приближается медленнее. Оказывается, свет всегда движется с одинаковой скоростью, хоть мы бежим ему навстречу, хоть убегаем от него! Эйнштейн объяснил уже выработанные до него математические преобразования Лоренца и существование четырехмерного пространства – времени Минковского (польский математик, современник Эйнштейна). Оказывается, что время для разных систем отсчета течет не одинаково, и свойства пространства

зависят от его состояния: скорости, энергии и т.д. Время – это тоже пространство, пройденное светом. Ограниченность скорости света (максимальной скорости распространения любого сигнала) приводит к понятию относительности одновременности. Идентичные часы идут не одинаково в разных системах отсчета: движущиеся часы идут быстрее неподвижных. Таким же образом, получается, что метровая палка, измеренная в момент ее движения, окажется короче. Мы этого не замечаем и не ощущаем, потому что для сколь-нибудь заметного расхождения с привычными свойствами пространства-времени необходима огромная скорость, близкая к скорости света, а это 300 тысяч км/с, что в 10 тысяч раз больше максимально достигнутой человеком скорости!

Второе утверждение (постулат) Эйнштейна просто необходимо для существования науки, потому что иначе пришлось бы констатировать полный агностицизм, совершенную непознаваемость природы, непредсказуемость ее поведения. В различных инерциальных системах отсчета (которых бесконечное множество, которые, другими словами, являются точками зрения наблюдателей, рассматривающих одно и то же явление с разных сторон, с «разных мест в зрительном зале», под разными углами) явления происходили бы по разным законам. И тогда единство Истины рассыпается на бесконечное множество частных представлений, субъективных мнений каждого отдельного наблюдателя, которые не имеют ничего общего, никакого общего закона, «все по-своему правы», а значит Правды общей для всех нет, не может быть, да Она и не нужна вовсе. И чтобы избежать подобного самоубийства науки, Эйнштейн жертвует абсолютным пространством, которое для всех одинаково распространяется, и абсолютностью времени, которое для всех течет одинаково (представления классической механики Ньютона были именно таковы). На основании своих постулатов Эйнштейн получил новые соотношения между массой, импульсом, силой, временем, скоростью, координатами и энергией материального объекта (эти перечисленные физические величины являются основными, определяющими состояние материи параметрами), в которые входит максимальная скорость движения в нашей ограниченной материальной вселенной – скорость света. «Наука спасена», но теперь у каждого наблюдателя одинаковые часы отсчитывают время по-разному, и одинаковые линейки отмеряют разные размеры пространства: время и пространство относительны, зависят от скорости движения наблюдателя и наблюдаемого им объекта.

Из этих соотношений вытекают еще некоторые примечательные выводы:

1. Любое тело, имеющее массу, благодаря своему существованию уже обладает энергией покоя само по себе. Иными словами, можно констатировать: для существования необходима энергия, сила, поддерживающая существование. Энергия лежит в основе всего существующего (этот «научный факт перекликается с богословием Григория Паламы о тварных энергиях и с учением Максима Исповедника о тварных логосах!).

2. До Эйнштейна было очевидно, что для существования энергии нужна масса, теперь это не обязательно. Формулы Эйнштейна объясняют возможность существования безмассовых объектов с энергией и импульсом. Наиболее известной из таких частиц является фотон – квант электромагнитного излучения («частичка света»).

 

Что Альберт Эйнштейн оставил миру? Часть 2

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Правкруг.рф  —  это христианский православный интернет-журнал, созданный одноименным Содружеством православных журналистов, педагогов, деятелей искусства  

Новые материалы раздела

Правкруг существует на ваши пожертвования
Ваша помощь дает нам возможность
продолжать развитие сайта.
 

АПА v5 12

ЦС banner 4

Звонница play

 socseti vk long  socseti fb long

Баннер НЧ

us vyazemy v2

LNS

-о-Бориса-Трещанского-баннер10-.jpg

баннер16

Вопрос священнику / Видеожурнал

На злобу дня

07-07-2015 Автор: Pravkrug

На злобу дня

Просмотров:1971 Рейтинг: 3.67

Как найти жениха?

10-06-2015 Автор: Pravkrug

Как найти жениха?

Просмотров:2019 Рейтинг: 4.58

Неужели уже конец? Высказывание пятнадцатилетней девочки.

30-05-2015 Автор: Pravkrug

Неужели уже конец? Высказывание пятнадцатилетней девочки.

Просмотров:2070 Рейтинг: 4.25

Скажите понятно, что такое Пасха?

10-04-2015 Автор: Pravkrug

Скажите понятно, что такое Пасха?

Просмотров:1714 Рейтинг: 4.80

Почему Иисус Христос любил Лазаря и воскресил его?

08-04-2015 Автор: Pravkrug

Почему Иисус Христос любил Лазаря и воскресил его?

Просмотров:1356 Рейтинг: 5.00

Вопрос о скорбях и нуждах

03-04-2015 Автор: Pravkrug

Вопрос о скорбях и нуждах

Просмотров:1400 Рейтинг: 5.00

В мире много зла. Что об этом думать?

30-03-2015 Автор: Pravkrug

В мире много зла. Что об этом думать?

Просмотров:1504 Рейтинг: 4.67

Почему дети уходят из церкви? Что делать родителям?

14-03-2015 Автор: Pravkrug

Почему дети уходят из церкви? Что делать родителям?

Просмотров:1405 Рейтинг: 5.00

Почему вы преподаете в семинарии? Вам денег не хватает?

11-03-2015 Автор: Pravkrug

Почему вы преподаете в семинарии? Вам денег не хватает?

Просмотров:1053 Рейтинг: 5.00

Зачем в школу возвращают сочинения?

06-03-2015 Автор: Pravkrug

Зачем в школу возвращают сочинения?

Просмотров:1061 Рейтинг: 5.00

У вас были хорошие встречи в последнее время?

04-03-2015 Автор: Pravkrug

У вас были хорошие встречи в последнее время?

Просмотров:1168 Рейтинг: 5.00

Почему от нас папа ушел?

27-02-2015 Автор: Pravkrug

Почему от нас папа ушел?

Просмотров:1650 Рейтинг: 4.60

 

Получение уведомлений о новых статьях

 

Введите Ваш E-mail адрес:

 



Подписаться на RSS рассылку

 

баннерПутеводитель по анимации

Поможет родителям, педагогам, взрослым и детям выбрать для себя в мире анимации  доброе и полезное.

Читать подробнее... 

Последние комментарии

© 2011-2017  Правкруг       E-mail:  Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Содружество православных журналистов, преподавателей, деятелей искусства.

   

Яндекс.Метрика