Notebook de cultură științifică (Română)

Pe nava „Avalon”, care apare în filmul „pasagerii”, accelerația care produce întoarcerea în jurul axei centrale a navei asigură un efect identic al gravitației pasagerilor; Acesta este principiul echivalenței. În ciuda acestui fapt, legile fizicii care suferă în interiorul navei; Acesta este principiul covarianței.

între 1907 și 1916 Einstein a folosit o bună parte din timpul și eforturile sale în generalizarea teoriei invarianței față de Marcos de referință non-inerțială. Deși rezultatul acestor lucrări, care mai târziu ar fi cunoscut ca teoria generală a relativității, este substanțial mai complexă decât teoria specială, în ceea ce vom continua să folosim ceea ce am învățat deja de la teoria specială pentru a înțelege câteva aspecte importante ale Teoria generală și apoi explora unele dintre implicațiile sale.

Știm că teoria specială se bazează pe două principii de bază, principiul relativității și constanța vitezei luminii. În mod similar, teoria generală se bazează, de asemenea, pe două principii: principiul covarianței și principiul echivalenței. Vom vedea că ambele sunt foarte ușor de ridicat și de înțeles, ceva mult mai complicat este de a-și exprima consecințele matematic, ceva pe care nu îl vom intra.

Principiul covarianței poate fi rezumat spunând că Legile fizicii sunt aceleași în toate cadrele de referință. O afirmație care sa întors la principiul relativității teoriei speciale:

Toate legile fizicii sunt exact aceleași pentru fiecare observator în fiecare cadru de referință care este în repaus sau se mișcă cu o viteză relativă uniformă. Aceasta înseamnă că nu există experiment care se poate face într-un cadru de referință care dezvăluie dacă este în repaus sau se deplasează la o viteză uniformă.

Principiul covarianței este, prin urmare, o generalizare a principiului relativității: în timp ce se limitează la cadrele de referință inerțiale, principiul covarianței spune că legile fizicii sunt aceleași în orice cadru de referință, Indiferent de modul în care se mișcă în raport cu altul. În acest sens, este în acest sens cum se disting teoriile relativității, în special: în timp ce teoria specială se aplică atunci când se acordă anumite circumstanțe speciale (cu condiția să avem de-a face cu cadre de referință inerțiale), teoria generală nu are această restricție.

Celălalt principiu de bază al teoriei generale este principiul echivalenței care vine să spună că efectele datorate accelerației și celor din cauza gravitației sunt indistinguizabile. Poate părea un miros de afirmare, pentru că deja știam că gravitatea provoacă o accelerație în fizica Newtoniană și relația știa deja Newton în sine.

Ce noutate introduce Einstein atunci? În fizica accelerației și severității Newton sunt tratate ca două fenomene separate și relația dintre ele ca o coincidență. Dar principiul echivalenței afirmă că, în esență, nu există nici o diferență între ambele efecte: nu putem distinge între ele.

Această echivalență esențială între accelerație și gravitate este de obicei ilustrată cu experimentul mental al ascensorului. Imaginați-vă că sunteți într-o cutie de ascensoare fără ferestre și că cutia este depusă pe suprafața pământului static, dar nu o știți. Începeți să faceți experimente fizice pentru a vedea ce puteți afla despre situația dvs. Cat de inalt esti? Apoi, măsurați obiectele pe care le lăsați libere la mutarea umărului cu mișcare uniform accelerată spre pământ (știți că este solul deoarece există o forță care vă împinge spre acea suprafață și, de aceea, solul flăcării) cu o accelerație 9,8 m / s.

Presupune că, din nou, fără să știi nimic, cutia liftului se deplasează prin spațiul interstelar (și, prin urmare, nu influențează în mod semnificativ niciun câmp gravitațional) cu o accelerație uniformă de 9,8 m / s în direcția perpendiculară la ceea ce ați fost numită anterior sol și sens „din tavan”. Din nou, experimentele voastre vă vor duce în aceste circumstanțe exact aceleași rezultate. Asta este, efectele practice ale accelerației și gravității sunt identice și puteți nu distinge o situație de la alta Întreprinderea de lucru, deoarece legea de inerție a lui Newton este îndeplinită în ele.Cadrele de referință care sunt accelerate în raport cu altele sunt numite cadre de referință non-inerțiale.

Primiți mai multe nume în funcție de textul pe care îl consultăm: principiul covarianței, covarianța generală sau generalul relativității. Preferăm numele mai eficient.

Einstein sa referit la el ca un principiu general al relativității.

Despre autor: César Tomé López este diseminator științific și editor de mapare ignoranță