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

РБ v2

Чудесный дом

Епарх Один v4

 socseti vk long  socseti fb long

Баннер НЧ

us vyazemy v2

ЦС banner 4

-о-Бориса-Трещанского-баннер10-.jpg

баннер16

Вопрос священнику / Видеожурнал

На злобу дня

07-07-2015 Автор: Pravkrug

На злобу дня

Просмотров:5125 Рейтинг: 3.71

Как найти жениха?

10-06-2015 Автор: Pravkrug

Как найти жениха?

Просмотров:6019 Рейтинг: 4.62

Неужели уже конец? Высказывание пятнадцатилетней девочки.

30-05-2015 Автор: Pravkrug

Неужели уже конец? Высказывание пятнадцатилетней девочки.

Просмотров:6280 Рейтинг: 4.36

Скажите понятно, что такое Пасха?

10-04-2015 Автор: Pravkrug

Скажите понятно, что такое Пасха?

Просмотров:4827 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:5055 Рейтинг: 5.00

Вопрос о скорбях и нуждах

03-04-2015 Автор: Pravkrug

Вопрос о скорбях и нуждах

Просмотров:4268 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:5003 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:4286 Рейтинг: 4.57

Почему вы преподаете в семинарии? Вам денег не хватает?

11-03-2015 Автор: Pravkrug

Почему вы преподаете в семинарии? Вам денег не хватает?

Просмотров:3849 Рейтинг: 5.00

Зачем в школу возвращают сочинения?

06-03-2015 Автор: Pravkrug

Зачем в школу возвращают сочинения?

Просмотров:3696 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:3992 Рейтинг: 5.00

Почему от нас папа ушел?

27-02-2015 Автор: Pravkrug

Почему от нас папа ушел?

Просмотров:5114 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

© 2011-2023  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