Einsteins förklaring av speciell relativitet, levererad i sitt papper 1905 On the Electrodynamics of Moving Bodies, fokuserar på att riva idén om "absolut vila", exemplifierad av den teoretiska självlysande eter. Han uppnådde detta mycket framgångsrikt, men många som hör detta argument idag lämnas förbryllade över varför allt verkar bero på ljusets hastighet i ett vakuum.
Eftersom få människor på 2000-talet behöver övertyga att den självlysande etern inte existerar, är det möjligt att komma till begreppet special relativitet på ett annat sätt och bara genom att utöva en logik dra slutsatsen att universum måste ha en absolut hastighet - och därifrån drar särskild relativitet som en logisk konsekvens.
Argumentet går så här:
1) Det måste finnas en absolut hastighet i alla universum eftersom hastighet är ett mått på avstånd som flyttas över tiden. Att öka din hastighet innebär att du minskar din restid mellan ett avstånd A till B. En kilometer promenad till butikerna kan ta 25 minuter, men om du kör kan det ta bara 15 minuter - och om du tar bilen tar det bara 2 minuter. Åtminstone teoretiskt borde du kunna öka din hastighet upp till den punkt där resetiden når noll - och vilken hastighet du än är när det händer kommer att representera universumets absoluta hastighet.
2) Tänk nu på relativitetsprincipen. Einstein talade om tåg och plattformar för att beskriva olika tröghetsramar. Så till exempel kan du mäta någon som kastar en boll framåt med 10 km / h på plattformen. Men sätta att någon på tåget som reser med 60 km / h och sedan rör sig bollen mätbart framåt nästan 70 km / h (relativt plattformen).
3) Punkt 2 är ett stort problem för ett universum som har en absolut hastighet (se punkt 1). Om du till exempel hade ett instrument som projicerade något framåt med universums absoluta hastighet och sedan satte instrumentet på tåget - skulle du förvänta dig att kunna mäta något som rör sig med absolut hastighet + 60 km / h.
4) Einstein drar slutsatsen att när du observerar något som rör sig i en annan referensram till din egen, måste hastigheterna (dvs. avstånd och tid) ändras i den andra referensramen för att säkerställa att allt som rör sig aldrig kan mätas rörligt med en hastighet större än den absoluta hastigheten.
Således på tåget bör avstånd samlas och tiden bör utvidgas (eftersom tiden är nämnare för avstånd över tid).
Och det är det verkligen. Därifrån kan man bara titta till universum för exempel på något som alltid rör sig med samma hastighet oavsett referensram. När du upptäcker att något kommer du att veta att det måste röra sig i absolut hastighet.
Einstein erbjuder två exempel i inledande stycken i On the Electrodynamics of Moving Bodies:
- den elektromagnetiska utgången som produceras av den relativa rörelsen hos en magnet och en induktionsspole är densamma oavsett om magneten flyttas eller om spolen flyttas (ett konstaterande av James Clerk Maxwells elektromagnetiska teori) och;
- misslyckandet med att visa att jordens rörelse lägger till ytterligare hastighet till en ljusstråle som rör sig före jordens banbanan (förmodligen en sned hänvisning till Michelson-Morley-experimentet 1887).
Med andra ord, elektromagnetisk strålning (d.v.s. ljus) visade själva egenskapen som skulle förväntas av något som rörde sig med den absoluta hastigheten som det är möjligt att röra sig i vårt universum.
Det faktum att ljus råkar röra sig med universums absoluta hastighet är användbart att veta - eftersom vi kan mäta ljusets hastighet och därmed kan vi tilldela universumets absoluta hastighet ett numeriskt värde (dvs. 300 000 km / sek), snarare än att bara kalla det c.
Vidare läsning:
Ingen! Det var AWAT # 100 - mer än tillräckligt för någon. Tack för att du läste, även om det bara var idag. SN.
