мүндагы us, ос, с-әркдйсысына сәйкес, қозғалыстағы дененің,
системаның жылдамдықгары және жарық жылдамдыгы
Егер квант үшін, гипотетикалық түрде, os=c болады деп
жорысақ және система жарық шыгару көзімен бірге өзі ис=с
жарық
жылдамдығымен
қозғалатын
болса,
онда
бұл
келтірілген формула бойынша кванттъщ жылдамдығы бәрібір
с-ға тең болып қалады.
Бүлар төмендегіше түсіндіріледі: кеңістік пен уакіыт жеке
дара және бір-бірінен тәуелсіз болмайды, кдсиеттері оның
ішіндегі крзғалыстағы материяға тәуелді болатын кцйсыбір
біртүтас кеңістікті-уащ>іттык, континуум бар.
Біз
үшөлшемді
емес,
төртөлшемді
“кеңістік-уақыт”
кеңістігінде өмір сүреміз. Егер біз кеңістікте кез-келген үш
кеңістік координаталарының кез-келген біреуі бойынша орын
ауыстырсақ, онда амалсыз тағы да төртінші координата-уақыт
бойынша да қозғаламыз. Кеңістік-уақыт түсінігін зерттеуде
американ физигі Дж.А-Уилер ендігі “физиканың мақсаты-
толы қ бірмәнді болмаса да материяны бос қисықты кеңістік-
уақыттың формасы деп түсіну керекгігін” айтқан болатын.
Салысты рмалылық
теорияньщ
ең
ғажайып
ашкдн
жаңалықгарының бірі-барлық координат системаларындағы
бірмезіілдік жайлы түсініктің мүлдем өзгеріске ұшырауы. Егер
оқиға
кеңістіктін;
бір
нүкгесінде
өтетін
болса,
онда
бірмезгілділік тек себептілік принципімен түсіндіріледі. Егер
оқиғалар бір мезгідде бодды дейіін болсақ, онда олар
приндипиалды түрде бірі-себебі, ал екіншісі-салдары бола
алмайды. Ал егер екі оқиға кеңістіктің әр нүктелерінде өтетін
болса, онда бір инерциалды координаталар системасында
(ондай координаталар системасын табуға болады) бір мезгілде
өтеді,
ал
басқд
бірде-бір
инерциалды
координаталар
системасында бір мезгілде болмайды. Бүл қүбылыс жоғарыда
қарастырылған
жарықгың таралу
ерекшеліктерін,
оның
(жылдамдығыньщ) шектік мөнге ие болуына байланысты.
М әселе тек оқиғаньщ бірмезгілде болмауында ғана емес. Бұл-
уакрип жүрісінің санак, системасының крзғалыс жылдамдығына
тәуелділігіне байланысты объективті факт, и жылдамдықпен
қозғалыстағы системаньщ At уақыт интервалы қозғалмайтын
системадағы At0 уакдлт интервалынан кем:
At = At0y l \ - u 2 1 с 2
32
Өте дәл жүретін сагаты бар космос жолаушысы ғарыштан
Жерге
кдйтып
оралғавда
Жердегі
уақыттьщ
космос
кемесіндегі өткен уақыттан артык, болатындығын байқап
тұжырымдайды; бұл уақыттьщ координаталар системасының
жылдамдығьша тәуелділігінің салдары (Эйнштейннің “егіздер
парадоксі”).
1972 жылы осыған ұқсас эксперимент жүргізілген. Чикаго
қаласының
аэродромында
атомдық сағаттардың
біреуін
орналастырады, ал екіншісін және ұшінші сағаттарды “Боинг”
ұшақгарына орналастырады. Үшақтың біреуі жарық айналу
бағытымен,
ал
екіншісі
оған
қарама-кдрсы
бағытта
ұшырылады. Екі ұшақ та Жер шарын айнальш ұшкдн соң
қайтадан Чикаго қаласына қонады.
Ең қызыктысы-үш
сағаттың әртүрлі үш уақытты көрсетуінде. Өткен уақыт
аралы қтары н ьщ айьірмашылықгары Жердің айналу және
ұшақгардың жылдамдықтарын ескеретін, сонымен кдтар
әртүрлі
биіктіктердегі
гравитация ньщ
әртүрлі
әсерін
ескергендегі
салыстырмалылық
теорияньщ
есептеу
формулаларымен дәл болтан.
Уақыт жүрісінің санақ саистемасының жыдцамдығына
тәуедділігі кещстікті вакуммдегі жарык, жылдамдығынан да
тез уакриппен басып өтуге болмайтындытын көрсетеді;
әйтпесе бұл системада уақыт кері кдрай жүрген болар еді.
Міне, кеңістікті-уақыттық континуумньщ қасиеті осы.
Енді, “уақыт дегеніміз не?” деген сұрақ
туындайды.
Аддымен,
уақыт
дегеніміз - әрқайсысыньщ
ешкдндай
ұзақгылығы болмайтын жеке моменттер жиъгнтығы. Таты да
уакіыт
деп
окцға
төңірегіндегі
жеке
процестердің
үзаідпыкгпарының жиынтығын айтуға болады. Айтылған екі
анықтаманың соңғысы дұрыс сияқгы. Алайда ұзақш қіъщ да
салыстырмалы екенін ұмытуға болмайды.
Уақыт аралықтарын өлшеу нәтижелерінің, сонымен қатар
денелердің кеңістіктік өлшемдерінің сәйкес келмеуі вектор
компоненттерін анықгау проблемасына ұқсас. Кеңістіктегі
дененің кеңістіктік шамалары өзгерсе, онда оны вектор
компоненттерінің өзгеруі деп түсінуге болады. Геометрияда
вектор ұзындығы абсолют шама, ал оның компоненттері
тандап
алған
координаталар
системасына
байланысты.
Қарапайым мысал ретінде түсіндіруге тырысайық: 10=5+5
болады, бірақ, сонымен қатар 8+2 және 1+9 қосындылар мөні
де сол шама. А реалды өмірде жеке уақыт, жеке кеңістік
33
болмайды, кдйта олардьщ күрделі “бірлігі” болады. Қозғалыс
күйіне байланысты (заттың таралуына да тәуедді) бақылаушы
өз кеңістігін қабылдайды, өз уақытын өлшейді. Уақыттың
біртектілігінен, салыстырмалылығынан энергияньщ сақгалу
заңы өзгермейді.
Системадағы
уакріт
өзгеруінің,
дененің
сызыкщық
иіамаларының,
дененің
массасының
(тығыздығының)
жылдамдыкщі тәуелділігін релятивистік механика зерттейді;
ол жоғарғы жылдамдыкдармен қозғалатын бөлшектер үшін
классикалық ньютондық заңдылықтардан
едәуір өзгеше
болады. Бірақ бұл ерекшеліктер тек өте тез қозғалыстарда
немесе өте күшті гравитациялық өрістерде байкдлады. Айта
кететін болсақ, классикалық механиканың өзі релятивистік
жөне релятивистік емес больш екіге бөлінеді. Егер жыддамдық
шамасы жарықгың таралу жылдамдығымен салыстыруға
келетін
болса,
онда ол релятивистік механикада,
ал,
керісінше, жарықтың таралу жылдамдығынан әлдекдйда аз
болса, онда-релятивистік емес механикада кдрастырылады.
Күнделікті өмірде, жоғарғы дөдцікпен, ескі ньютоңдық
механиканың нәтижелерін пайдалануға болады. Дегенмен де
салыстырмалылық теория кдзіргі заманғы физиканың үлкен
маңызды табысы болып табылады. Өйткені, ол жаңадан
түбегейлі түсініктер, мәселелер енгізді, олар: физикалық
өлшеулер, санақ системасыньщ ролі мен салыстырмалылығы,
жарық жылдамдығьшьщ “с” әмбебашылығы және энергия
мен масса арасындағы атақты байланыс формуласы:
Е = т с2
Мұндағы “Е” шамасына мүмкін болатын энергияньщ барлық
түрі енеді, оның ішінде тыныштық энергиясы да бар.
Формуланъщ дүрыстығьша күмән келтіруге болмайды, себебі
ол атомдық реакторларда, атомдық бомбаларды сынағанда,
жұлдыздардан бөлініп жаткдн энергия шамаларын өлшеу
кезінде тексерілген. Ауыр ядро жеңіл ядроларга ыдырағандағы
массалар айырымы дәл осы энергияға тең болады.
Заттың және антизаттың бөлшектері (мәселен, электрондар
мен позитрондар) соқгығыскднда олардьщ аннигиляциясы
болып бөлшектер жоғалады. Крс бөлиіектің аннигиляциясы
кезіндегі жарык, шығару энергиясы сокргышскцн бөлиіектердің
крсынды
энергиясына
тең
болады;
бүтн
Е = т с 2 формуласымен аныкщалатын олардың тыныштык,
34
Достарыңызбен бөлісу: |
