6 tõendit relatiivsusteooria kohta meie igapäevaelus

Relatiivsusteooria leiutas enam kui 100 aastat tagasi Albert Einstein ja see on üks kuulsamaid füüsikateooriaid. Võite arvata, et selle keerukus, mis hõlmab valguse kiirust ja kosmoseaega, pole teile kunagi nähtav. Kuid see pole tegelikult nii keeruline ja me võime selle tunnistajaks olla oma igapäevaelus. Allpool leiate kuus näidet relatiivsuse kohta igapäevaelus:

1- magnetism

Jah, magnetism on võimalik ainult tänu relatiivsusele ja see on üks lihtsamaid nähtusi, mis tõestab, et Einsteinil oli sajand tagasi õigus. Kuid kuidas saaksime seda oma külmkapimagnetitel jälgida?

Kui arvestada, et aeg on suhteline, näeksid kaks valguse kiirusele lähedast inimest magnetismi vaadates kahte erinevat nähtust: üks näeks magnetvälja ja teine ​​elektrivälja. Mõlemad on korrelatsioonis ja puudub üks võrdluspunkt. See on suhteline.

2 - GPS

GPS-seadmed on tänapäeval juba väga populaarsed ja enamikus nutitelefonides. Kuid kas teadsite, et relatiivsuse mõjusid tuleb selle toimimisel arvestada?

Meie GPS-asukoht arvutatakse Maa orbiidil liikuvate satelliitide ja meie seadmete vahelise reageerimise ajaga. Probleem on selles, et need satelliidid asuvad Maast 20 000 kilomeetri kõrgusel ja kannatavad võrreldes maapealsete jaamade ja jälgimisseadmetega palju vähem raskusjõu mõju.

Lisage see orbiidil olevate satelliitide liikumiskiirusele 10 000 km / h ja tulemuseks on umbes seitse mikrosekundit erinevust meist. See võib tunduda väike, kuid see ajaline erinevus tähendaks teie GPS-i asukoha iga päev 10-kilomeetrist erinevust. Sellepärast on igal kosmoses oleval seadmel täpsed taimerid, mis kohanevad Maa ajaga.

3 - aatomienergia

Veel üks relatiivsusteooria tõestus on enam kui pooltel meie päevadest. Päikese heledus ja energia on olemas tänu relatiivsusteooria mõjule, nagu iga maakera tuumaelektrijaam.

Einsteini teooriat tõestatakse praktikas tuumalõhustumisega, kus väikestes massikogustes, näiteks aatomis, mis lõheneb kaheks erineva massiga osaks, on võimalik saada suuri energiakoguseid. Need samad reaktsioonid esinevad päikesepinnal ja vastutavad energia eest, mida me kasutame.

4 - vana toruga teleri töö

Vanade telerite toiteallikaks oli tehnoloogia, mida tavaliselt nimetatakse CRT-ks ehk elektronkiiretoruks . Põhimõtteliselt süttivad elektronid suurel kiirusel - umbes 30% valguse kiirusest - ekraani tagaosas, muutes iga piksli eraldi nähtavaks.

Kui suhtelisuse mõjusid ei arvestataks, oleks elektronidel piisav veamäär, et mitte piksleid õiges asendis projitseerida, ja tootjad pidid teleri leiutamisel neid efekte arvesse võtma.

5 - kuld on kuldne

Kui suhtelisuse mõjusid poleks, oleks kuld tõenäoliselt sinakam. Aga miks? Kuld on raske aatom ja see tähendab, et sisemistes kihtides liiguvad elektronid tavalisest palju kiiremini.

Kiiruse suurenemine lühema vahemaa tagant - tuuma orbiidile jääv kaugus väheneb lähemates kihtides - kulmineerub impulsi suurenemisega ja sellest tulenevalt selle elektroni energia ja massi suurenemisega, kui võtta arvesse Einsteini valemit.

Nende elektronide energia läheneb välistes kihtides olevate elektronide energiale, mille tulemuseks on suuremate valguslainete neeldumine ja peegeldus, mis meie silmade jaoks vastavad kollasele, oranžile ja punasele värvile. Ilma relatiivsustegurita oleks lained lühikesed - mis tekitaksid sinakaid ja violetseid värve.

6 - elavhõbe on vedel

Looduses võib vedelas olekus elavhõbedat leida samal põhjusel, et kullal on ainulaadne värvus. Nagu eelmisel juhul juhtub, on see metall raske aatom ja selle elektronid läbivad tuuma lähedal sama kiirenduse.

Elektronide massi ja energia suurenemine muudab sideme oma aatomite vahel nõrgaks. See elavhõbeda keemilise elemendi enda nõrk side muudab selle vedelaks.