Эйнштейну посвящается
Сегодня в полдень пущена ракета.
Она летит куда быстрее света
И долетит до цели в семь утра
Вчера…
Она летит куда быстрее света
И долетит до цели в семь утра
Вчера…
Все относительно...
В одной довольно занимательной книги Брайна Грина "Элегантная Вселенная. Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории" прочитал сегодня интересный факт. Суть в том, что наблюдатели, находящиеся в относительном движении, будут по-разному воспринимать расстояние и время.
Это означает, что одинаковые наручные часы у двух наблюдателей, перемещающихся друг относительно друга, будут идти с разной скоростью и покажут разную длительность промежутка времени между двумя выбранными событиями и это не связано с точностью часов, а представляет собой неотъемлемое свойство самого времени. В книги приведен очень простой и понятный пример. Допустим Джей Ди едет по гоночной трассе длиной в один километр со скорость 200 км/ч, а Терк остался стоять на обочине, засекая время. Желая получить независимое подтверждение, Джей Ди тоже пользуется секундомером, чтобы определить время, за которое машина пройдет полосу. До появления работы Эйнштейна никто не усомнился бы в том, что если секундомеры Терка и Джей Ди работают правильно, они покажут одинаковое время. Однако согласно специальной теории относительности, секундомер Терка покажет 18 с, а секундомер Джей Ди – 17,99999999999969 с – на крошечную долю секунды меньше. Конечно, эта разница очень мала и нет ничего удивительного, что наш повседневный опыт не обнаруживает того, что течение времени зависит от того, с какой скоростью мы движемся.
Похожие различия обнаружатся и при измерении длины. Допустим, что в ходе следующего испытания Терк решил использовать хитрый трюк для измерения длины машины Джей Ди: он запускает секундомер, когда мимо него проходит передняя часть автомобиля, и останавливает его, как только рядом с ним оказывается задняя часть машины. Поскольку Терк знает, что автомобиль Джей Ди движется со скоростью 200 км/ч, он может рассчитать его длину, умножив скорость на время, зафиксированное его секундомером. И вновь, до появления теории Эйнштейна, ни у кого не возникли бы сомнения, что длина, которую таким косвенным способом определил Терк, в точности совпадет с длиной, которую тщательно вымерил Джей Ди, когда его машина стояла без движения на полу автомобильного салона. Специальная теория относительности, напротив, утверждает, что если Терк и Джей Ди выполнили измерения точно, и Джей Ди установил, что длина его машины составляет, скажем, ровно 5 м, то измерения Терка дадут цифру 4,999999999999914 м – на крошечную долю метра меньше.
Хотя эти различия чрезвычайно малы, они указывают на фатальный изъян в общепринятой концепции универсального и неизменного пространства и времени. По мере того как относительная скорость наблюдателей, таких как Джей Ди и Терк, увеличивается, этот изъян становится все более очевидным. Чтобы различия стали заметными, скорость движения должна составлять существенную долю от максимально возможной скорости – скорости света, которая, согласно теории Максвелла и результатам экспериментальных измерений, составляет примерно 300000 км/с или около 1,08 млрд км/ч. Такой скорости достаточно, чтобы обогнуть земной шар более семи раз в течение одной секунды. Например, если Джей Ди будет двигаться со скоростью не 200 км/ч, а 935 млн км/ч (около 87 % от скорости света), то, как показывают расчеты с использованием математического аппарата специальной теории относительности, длина его машины, измеренная Терком, составит примерно 2,5 м.
Это означает, что одинаковые наручные часы у двух наблюдателей, перемещающихся друг относительно друга, будут идти с разной скоростью и покажут разную длительность промежутка времени между двумя выбранными событиями и это не связано с точностью часов, а представляет собой неотъемлемое свойство самого времени. В книги приведен очень простой и понятный пример. Допустим Джей Ди едет по гоночной трассе длиной в один километр со скорость 200 км/ч, а Терк остался стоять на обочине, засекая время. Желая получить независимое подтверждение, Джей Ди тоже пользуется секундомером, чтобы определить время, за которое машина пройдет полосу. До появления работы Эйнштейна никто не усомнился бы в том, что если секундомеры Терка и Джей Ди работают правильно, они покажут одинаковое время. Однако согласно специальной теории относительности, секундомер Терка покажет 18 с, а секундомер Джей Ди – 17,99999999999969 с – на крошечную долю секунды меньше. Конечно, эта разница очень мала и нет ничего удивительного, что наш повседневный опыт не обнаруживает того, что течение времени зависит от того, с какой скоростью мы движемся.
Похожие различия обнаружатся и при измерении длины. Допустим, что в ходе следующего испытания Терк решил использовать хитрый трюк для измерения длины машины Джей Ди: он запускает секундомер, когда мимо него проходит передняя часть автомобиля, и останавливает его, как только рядом с ним оказывается задняя часть машины. Поскольку Терк знает, что автомобиль Джей Ди движется со скоростью 200 км/ч, он может рассчитать его длину, умножив скорость на время, зафиксированное его секундомером. И вновь, до появления теории Эйнштейна, ни у кого не возникли бы сомнения, что длина, которую таким косвенным способом определил Терк, в точности совпадет с длиной, которую тщательно вымерил Джей Ди, когда его машина стояла без движения на полу автомобильного салона. Специальная теория относительности, напротив, утверждает, что если Терк и Джей Ди выполнили измерения точно, и Джей Ди установил, что длина его машины составляет, скажем, ровно 5 м, то измерения Терка дадут цифру 4,999999999999914 м – на крошечную долю метра меньше.
Хотя эти различия чрезвычайно малы, они указывают на фатальный изъян в общепринятой концепции универсального и неизменного пространства и времени. По мере того как относительная скорость наблюдателей, таких как Джей Ди и Терк, увеличивается, этот изъян становится все более очевидным. Чтобы различия стали заметными, скорость движения должна составлять существенную долю от максимально возможной скорости – скорости света, которая, согласно теории Максвелла и результатам экспериментальных измерений, составляет примерно 300000 км/с или около 1,08 млрд км/ч. Такой скорости достаточно, чтобы обогнуть земной шар более семи раз в течение одной секунды. Например, если Джей Ди будет двигаться со скоростью не 200 км/ч, а 935 млн км/ч (около 87 % от скорости света), то, как показывают расчеты с использованием математического аппарата специальной теории относительности, длина его машины, измеренная Терком, составит примерно 2,5 м.
Что мы знаем о мире
Это своеобразный ответ-дополнение к посту "Что мы не знаем о мире" http://pikabu.ru/story/_1317781.
1. Зачем мы спим и видим сны?
Насчёт сновидений есть много предположений, но в целом их предназначение непонятно. Возможно, сновидения лишь побочное явление деятельности мозга, некое отражение мыслей, приходящих нам при засыпании. С самим сном всё проще - мозг во время сна время обрабатывает накопившуюся информацию и формирует память. Если не выспаться, то мозг будет пытаться доделать работу во время бодрствования, что приводит к ухудшению внимательности. Уже найдена область мозга, а точнее группа нейронов, которая посылает импульсы для перехода в режим сна. Найдены вещества, которые регулируют сон. С помощью томографии учёные даже научились определять, что снится человеку в том или иной момент.
2. Что происходит после смерти?
Белый свет, музыка, выход из тела это галлюцинации, присущие определённому состоянию мозга. Точно такие видения появляются у людей с различными заболеваниями (такие люди есть и на пикабу). Данный факт подтверждён многократными экспериментами и опросами больных. К слову, пока человек жив, его мозг не отключается, и ещё никому не получилось оживить человека после физической смерти мозга. Даже небольшое кислородное голодание приводит к необратимым последствиям, которые превращают людей в овощ. С точки зрения науки самый простой вопрос это вопрос смерти. Фактически, после смерти у вас наступает то же состояние, что было до вашего рождения. Вспомните, как вы себя чувствовали до рождения. Правильно - никак.
3. Почему возникла жизнь на земле?
На самом деле ещё пять лет назад механизм возникновения жизни был большой загадкой с пробелами между звеньями, но уже сейчас теория химической сделала огромный шаг вперёд, обнаружив молекулу-предшественницу РНК, которая может образовываться путём многоступенчатых химических реакций. Важно понимать, что как только в первичном океане возникла органическая молекула, которая после определённой химической реакции могла создавать две молекулы того же типа с передачей хотя бы части информации о своём строении, то дальнейший процесс проходил лавинообразно и одна из цепочек (очевидно, самая удачная) в конечном итоге привела к образованию примитивных ДНК-спиралей. В лабораториях невозможно воссоздать процессы, которые имели место 4 млрд лет назад и длились сотни миллионов лет, поэтому искусственного воссоздания жизни мы вряд ли дождёмся.
4. Каковы законы вселенной?
Тёмная энергия и тёмная материя это относительно новые и малоизученные явления. Сейчас идёт активный поиск "тёмных" субстанций, которые очень явно проявляют себя на галактическом уровне гравитацией и антигравитацией, но они совершенно инертны на уровне микромира. Эта задача посложнее, чем найти иголку в стоге сена. Даже огромные поздземные детекторы пока не могут справится с их поиском. Как только мы сможем зарегистрировать эти частицы, как недавно был зарегистрирован бозон Хиггса, это станет началом прорыва.
5. Загадки истории.
Тут всё просто и вместе с тем печально. Историки это люди, привыкшие зачастую работать с очень малым и разрозненным количеством материала. Более того, записи прошлых лет отличаются субъективностью и религиозностью, и чаще всего они сделаны с чьих-либо слов, поэтому эффект испорченного телефона доходит до нас сквозь века. Правду приходится собирать по крупинкам, отделяя фантазии летописцев от фактов.
6. Зачем человеку искусство?
Древний человек, умеющий красиво петь, рисовать, сочинять истории, имел у противоположного пола большую популярность, чем тот, кто этими навыками не обладал, в результате чего творческие люди оставляли больше потомства. Поэтому в результате полового отбора (это официальный термин) страсть к творчеству закрепилась на генетическом уровне.
7. Загадки динозавров.
Палеонтологам приходится так же сложно, как и историкам. Некоторые виды динозавров были "собраны" буквально по кусочкам. Также учёным очень помогают отпечатки, оставленные древними животными на каменных породах. Иногда учёные открывают динозавров по нескольку раз, находя различные части их тел. Однако сомневаться в существовании древних ящеров не приходится, они действительно царствовали на Земле сотни миллионов лет назад. К слову, одно из последних открытий заключается в том, что поздние динозавры имели лёгкое покрытие наподобие перьевого по всему телу. Это покрытие позже трансформировалось в перья современных птиц, которые являются прямыми потомками динозавров
9. Сила гравитации.
То, что гравитация не подчиняется собственным законам и противоречит сама себе это откровенный бред. Ни один учёный не сомневается в её существовании. Гравитация ведёт себя именно так, как описывает общая теория относительности. Хотя прошло уже много лет с момента открытия теории Эйнштейном, её правильность проверяется до сих пор. Не так давно были проведены наблюдения за экстремальными объектами в далёком космосе и, несмотря на ожидания, связанные с квантовыми эффектами, предсказания теории относительности полностью подтвердились даже в этих экстремальных по космическим меркам условиях. Сейчас учёные заняты поиском гравитационных волн, которые в теории должны образовываться при мощных космических катаклизмах. Для этого используются специальные детекторы, расположенные в том числе на солнечной орбите.
10. Теории о мире всё время меняются.
Самым большим заблуждением является мнение о том, что основные существующие теории вдруг могут оказаться неверны. Часто так говорят о теории эволюции, приводя довод «теория это всего лишь теория». На самом деле, в любом словаре можно найти следующее определение - Теория (греч. рассмотрение, исследование) — учение, система идей или принципов. Является совокупностью обобщенных положений, образующих науку или ее раздел. Теория выступает как форма синтетического знания, в границах которой отдельные понятия, гипотезы и законы теряют прежнюю автономность и становятся элементами целостной системы. Таким образом, смысл теории это совокупность знаний и законов. Теория согласно определению может быть верной и подтверждаться опытом - или неверной и опытом не подтверждаться. Так вот, все основные теории на сегодняшний день доказали свою состоятельность. Это квантовая теория, общая теория относительности, теория эволюции и множество других теорий из физики, математики, генетики. Все они прошли многократные проверки экспериментом или наблюдением, и ни один учёный не сомневается в их правильности, так как все доказательства, в том числе результаты экспериментов, есть в открытом доступе, и каждый может познакомиться с ними самостоятельно. Сейчас эти теории лишь расширяются, обрастают новыми законами (в особенности это качается генетики). Мы ещё многого не знаем о тайнах микромира и о большом взрыве, тёмной энергии и тёмной материи, но новые открытия не смогут поколебать позиции основных теорий, максимум - обозначат новые границы применимости.
1. Зачем мы спим и видим сны?
Насчёт сновидений есть много предположений, но в целом их предназначение непонятно. Возможно, сновидения лишь побочное явление деятельности мозга, некое отражение мыслей, приходящих нам при засыпании. С самим сном всё проще - мозг во время сна время обрабатывает накопившуюся информацию и формирует память. Если не выспаться, то мозг будет пытаться доделать работу во время бодрствования, что приводит к ухудшению внимательности. Уже найдена область мозга, а точнее группа нейронов, которая посылает импульсы для перехода в режим сна. Найдены вещества, которые регулируют сон. С помощью томографии учёные даже научились определять, что снится человеку в том или иной момент.
2. Что происходит после смерти?
Белый свет, музыка, выход из тела это галлюцинации, присущие определённому состоянию мозга. Точно такие видения появляются у людей с различными заболеваниями (такие люди есть и на пикабу). Данный факт подтверждён многократными экспериментами и опросами больных. К слову, пока человек жив, его мозг не отключается, и ещё никому не получилось оживить человека после физической смерти мозга. Даже небольшое кислородное голодание приводит к необратимым последствиям, которые превращают людей в овощ. С точки зрения науки самый простой вопрос это вопрос смерти. Фактически, после смерти у вас наступает то же состояние, что было до вашего рождения. Вспомните, как вы себя чувствовали до рождения. Правильно - никак.
3. Почему возникла жизнь на земле?
На самом деле ещё пять лет назад механизм возникновения жизни был большой загадкой с пробелами между звеньями, но уже сейчас теория химической сделала огромный шаг вперёд, обнаружив молекулу-предшественницу РНК, которая может образовываться путём многоступенчатых химических реакций. Важно понимать, что как только в первичном океане возникла органическая молекула, которая после определённой химической реакции могла создавать две молекулы того же типа с передачей хотя бы части информации о своём строении, то дальнейший процесс проходил лавинообразно и одна из цепочек (очевидно, самая удачная) в конечном итоге привела к образованию примитивных ДНК-спиралей. В лабораториях невозможно воссоздать процессы, которые имели место 4 млрд лет назад и длились сотни миллионов лет, поэтому искусственного воссоздания жизни мы вряд ли дождёмся.
4. Каковы законы вселенной?
Тёмная энергия и тёмная материя это относительно новые и малоизученные явления. Сейчас идёт активный поиск "тёмных" субстанций, которые очень явно проявляют себя на галактическом уровне гравитацией и антигравитацией, но они совершенно инертны на уровне микромира. Эта задача посложнее, чем найти иголку в стоге сена. Даже огромные поздземные детекторы пока не могут справится с их поиском. Как только мы сможем зарегистрировать эти частицы, как недавно был зарегистрирован бозон Хиггса, это станет началом прорыва.
5. Загадки истории.
Тут всё просто и вместе с тем печально. Историки это люди, привыкшие зачастую работать с очень малым и разрозненным количеством материала. Более того, записи прошлых лет отличаются субъективностью и религиозностью, и чаще всего они сделаны с чьих-либо слов, поэтому эффект испорченного телефона доходит до нас сквозь века. Правду приходится собирать по крупинкам, отделяя фантазии летописцев от фактов.
6. Зачем человеку искусство?
Древний человек, умеющий красиво петь, рисовать, сочинять истории, имел у противоположного пола большую популярность, чем тот, кто этими навыками не обладал, в результате чего творческие люди оставляли больше потомства. Поэтому в результате полового отбора (это официальный термин) страсть к творчеству закрепилась на генетическом уровне.
7. Загадки динозавров.
Палеонтологам приходится так же сложно, как и историкам. Некоторые виды динозавров были "собраны" буквально по кусочкам. Также учёным очень помогают отпечатки, оставленные древними животными на каменных породах. Иногда учёные открывают динозавров по нескольку раз, находя различные части их тел. Однако сомневаться в существовании древних ящеров не приходится, они действительно царствовали на Земле сотни миллионов лет назад. К слову, одно из последних открытий заключается в том, что поздние динозавры имели лёгкое покрытие наподобие перьевого по всему телу. Это покрытие позже трансформировалось в перья современных птиц, которые являются прямыми потомками динозавров
9. Сила гравитации.
То, что гравитация не подчиняется собственным законам и противоречит сама себе это откровенный бред. Ни один учёный не сомневается в её существовании. Гравитация ведёт себя именно так, как описывает общая теория относительности. Хотя прошло уже много лет с момента открытия теории Эйнштейном, её правильность проверяется до сих пор. Не так давно были проведены наблюдения за экстремальными объектами в далёком космосе и, несмотря на ожидания, связанные с квантовыми эффектами, предсказания теории относительности полностью подтвердились даже в этих экстремальных по космическим меркам условиях. Сейчас учёные заняты поиском гравитационных волн, которые в теории должны образовываться при мощных космических катаклизмах. Для этого используются специальные детекторы, расположенные в том числе на солнечной орбите.
10. Теории о мире всё время меняются.
Самым большим заблуждением является мнение о том, что основные существующие теории вдруг могут оказаться неверны. Часто так говорят о теории эволюции, приводя довод «теория это всего лишь теория». На самом деле, в любом словаре можно найти следующее определение - Теория (греч. рассмотрение, исследование) — учение, система идей или принципов. Является совокупностью обобщенных положений, образующих науку или ее раздел. Теория выступает как форма синтетического знания, в границах которой отдельные понятия, гипотезы и законы теряют прежнюю автономность и становятся элементами целостной системы. Таким образом, смысл теории это совокупность знаний и законов. Теория согласно определению может быть верной и подтверждаться опытом - или неверной и опытом не подтверждаться. Так вот, все основные теории на сегодняшний день доказали свою состоятельность. Это квантовая теория, общая теория относительности, теория эволюции и множество других теорий из физики, математики, генетики. Все они прошли многократные проверки экспериментом или наблюдением, и ни один учёный не сомневается в их правильности, так как все доказательства, в том числе результаты экспериментов, есть в открытом доступе, и каждый может познакомиться с ними самостоятельно. Сейчас эти теории лишь расширяются, обрастают новыми законами (в особенности это качается генетики). Мы ещё многого не знаем о тайнах микромира и о большом взрыве, тёмной энергии и тёмной материи, но новые открытия не смогут поколебать позиции основных теорий, максимум - обозначат новые границы применимости.
Что такое теория относительности
Советский научно-популярный ролик о физике и теории относительности
В Питере шаверма и мосты, в Казани эчпочмаки и казан. А что в других городах?
Мы постарались сделать каждый город, с которого начинается еженедельный заед в нашей новой игре, по-настоящему уникальным. Оценить можно на странице совместной игры Torero и Пикабу.
Реклама АО «Кордиант», ИНН 7601001509