Einsteins forklaring av spesiell relativitet, levert i sin artikkel fra 1905 On the Elektrodynamikk av bevegelige organer, fokuserer på å rive ideen om 'absolutt hvile', eksemplifisert med den teoretiske lysende eter. Han oppnådde dette veldig vellykket, men mange som hører det argumentet i dag, blir overrasket over hvorfor alt ser ut til å avhenge av lysets hastighet i et vakuum.
Siden få mennesker i det 21. århundre trenger å overbevise om at den lysende aeteren ikke eksisterer, er det mulig å komme til begrepet spesiell relativitet på en annen måte og bare gjennom en utøvelse av logikk utlede at universet må ha en absolutt hastighet - og derfra dedikerer spesiell relativitet som en logisk konsekvens.
Argumentet går slik:
1) Det må være en absolutt hastighet i ethvert univers siden hastighet er et mål på avstand flyttet over tid. Å øke hastigheten din betyr at du reduserer reisetiden mellom A og B. En kilometer gange til butikkene kan ta 25 minutter, men hvis du kjører kan det ta bare 15 minutter - og hvis du tar bilen, tar det bare 2 minutter. I det minste teoretisk bør du kunne øke hastigheten opp til det punktet der reisetiden når null - og uansett hastighet du er på når det skjer vil representere universets absolutte hastighet.
2) Vurder nå relativitetsprinsippet. Einstein snakket om tog og plattformer for å beskrive forskjellige treghetsrammer for referanser. Så for eksempel kan du måle noen som kaster en ball frem 10 km / t på plattformen. Men legg den til noen på toget som kjører 60 km / t og deretter beveger ballen målbart seg fremover nesten 70 km / t (relativt til perrongen).
3) Punkt 2 er et stort problem for et univers som har en absolutt hastighet (se punkt 1). For eksempel, hvis du hadde et instrument som projiserte noe frem i universets absolutte hastighet og deretter satte instrumentet på toget - ville du forvente å kunne måle noe som beveger seg med absolutt hastighet + 60 km / t.
4) Einstein slo fast at når du ser noe som beveger seg i en annen referanseramme til din egen, må komponentene i hastighet (dvs. avstand og tid) endre seg i den andre referanserammen for å sikre at alt som beveger seg aldri kan måles i bevegelse med en hastighet som er større enn absolutt hastighet.
Dermed på toget, bør avstandene trekke seg sammen og tiden bør utvides (siden tiden er nevner av avstand over tid).
Og det er det virkelig. Derfra kan man bare se til universet for eksempler på noe som alltid beveger seg med samme hastighet uavhengig av referanseramme. Når du finner ut at noe, vil du vite at det må bevege seg i absolutt hastighet.
Einstein tilbyr to eksempler i innledende avsnitt av On the Electrodynamics of Moving Bodies:
- den elektromagnetiske utgangen som produseres av den relative bevegelsen til en magnet og en induksjonsspole, er den samme om magneten beveges eller om spolen beveges (et funn av James Clerk Maxwells elektromagnetiske teori) og;
- unnlatelsen av å demonstrere at bevegelsen av jorden tilfører en ekstra hastighet til en lysstråle som beveger seg foran jordens banebane (antagelig en skrå referanse til Michelson-Morley-eksperimentet fra 1887).
Med andre ord, elektromagnetisk stråling (dvs. lys) demonstrerte selve egenskapen som ville forventes av noe som beveget seg med den absolutte hastigheten som det er mulig å bevege seg i vårt univers.
At lys tilfeldigvis beveger seg med universets absolutte hastighet, er nyttig å vite - siden vi kan måle lysets hastighet og dermed kan vi tildele en numerisk verdi til universets absolutte hastighet (dvs. 300 000 km / sek), snarere enn bare å kalle det c.
Videre lesning:
Ingen! Det var AWAT # 100 - mer enn nok for noen. Takk for at du leser, selv om det bare var i dag. SN.
