La teoría de la relatividad fue propuesta por primera vez por el físico alemán-suizo (de doble nacionalidad) Einstein en 1905. Por supuesto, en aquella época no se llamaba relatividad. Ese año acababa de graduarse en Filosofía (es decir, nuestra física) y publicó cinco artículos importantes, entre ellos su tesis doctoral. Uno de los artículos, sobre la electrodinámica de los objetos en movimiento, proponía que el tiempo y el espacio son relativos para explicar una conclusión derivada de las ecuaciones de Maxwell. Este artículo es lo que llamamos la teoría física que establece un nuevo concepto de espacio y tiempo para la humanidad: la teoría especial de la relatividad.
Ese mismo año, publicó otro importante artículo sobre la relatividad especial: "¿Está relacionada la inercia de un objeto con la energía que contiene? En este artículo, dio una famosa ecuación masa-energía: e = MC ^ 2. Pero para discutir la relatividad del tiempo, en realidad solo necesitamos el primer artículo (sobre la electrodinámica de los objetos en movimiento).
En la teoría física que hace época propuesta en este artículo, me encanta Einstein. Señaló que el tiempo y el espacio no son absolutos, son relativos, y el tiempo y el espacio vistos en diferentes sistemas de referencia inercial son diferentes, pero también señaló que su espacio y el tiempo en su conjunto son absolutos. Las personas que acaban de oír hablar de la teoría de la relatividad tienen un malentendido y piensan que todo es relativo, pero en realidad hay varios conceptos absolutos centrales en el núcleo de la teoría de la relatividad, como el espacio y el tiempo absolutos y la velocidad absoluta de La luz, sin embargo, una vez que surgen malentendidos, fue tan difícil de eliminar que su nueva teoría recibió el nombre de "Relatividad", que Einstein rechazó en su corazón...
Pero en realidad, no es así. no importa el nombre que se use, aquellos que entienden naturalmente entenderán. Para aquellos que no entienden, pueden cambiar su nombre y aún así no entienden...
Volviendo al tema, propuso Einstein. en su teoría especial de la relatividad que el tiempo y el espacio son relativos. La longitud del espacio-tiempo medida en diferentes sistemas de referencia será diferente para un observador en un sistema de referencia estacionario (como una persona en la Tierra), el intervalo de tiempo en. el sistema de referencia de un objeto en movimiento de alta velocidad (como una nave espacial de alta velocidad) se hará más largo, la longitud del espacio se acortará. Ahora llamamos a este efecto efecto de desaceleración del reloj (o efecto de dilatación del tiempo) y reducción de escala. efecto (o efecto de contracción del espacio).
Así que podemos responder a esta pregunta ahora, las personas que se mueven a la velocidad de la luz no vivirán para siempre, según la inferencia del efecto de dilatación del tiempo. El movimiento se acerca a la velocidad de la luz, el tiempo se volverá cada vez más lento (el intervalo de tiempo será cada vez mayor. Se puede inferir que cuando la velocidad del movimiento alcance la velocidad de la luz, el tiempo se detendrá y el tiempo se detendrá). No dura para siempre. Sí, a los ojos de la gente en la Tierra, las personas que se mueven a la velocidad de la luz son de hecho inmortales, porque el tiempo se detiene (el intervalo de tiempo es infinito). Sin embargo, esto es "a los ojos de la gente en la Tierra". tierra". Obviamente, es relativo según la teoría especial de la relatividad. A los ojos de las personas en la Tierra, el tiempo es lento, pero a los ojos de las personas que se mueven a gran velocidad, no es lo mismo. , el propio tiempo es Es normal, pero el tiempo en el mundo exterior se ralentizará. Esta es la famosa paradoja de los gemelos. Nos dice que en el propio marco de referencia del observador (ya sea un observador de la Tierra o un observador de alta velocidad), el tiempo "pasa". normalmente
¿Qué pasa con las personas que se mueven a la velocidad de la luz? La respuesta es: no existe tal marco de referencia... Ésta es una conclusión de la teoría especial de la relatividad: la velocidad de la luz no puede ser. utilizado como marco de referencia. >
De hecho, se puede entender fácilmente por qué, en un marco de referencia donde el tiempo es estacionario, incluso si un observador está en él, no puede hacer ninguna observación porque no tiene tiempo para hacerlo. observe...
Esto es vergonzoso. ¿No significa que las personas que se mueven a altas velocidades piensan que su tiempo es normal? Esto nos lleva al segundo artículo de Einstein sobre la relatividad especial.
El efecto de lentitud del reloj y el efecto de escala se derivan en base al principio de que la velocidad de la luz no cambia, es decir, se basan en el principio de que la velocidad de la luz no cambia. cambiar. La llamada velocidad constante de la luz significa que la velocidad de la luz en el vacío es la misma en todos los sistemas de referencia inerciales y no cambia con el movimiento de la fuente de luz o del observador.
En otras palabras, la velocidad de cualquier objeto no se superpondrá, lo que hará que la gente piense que es el límite de la velocidad de movimiento. Por tanto, por mucho que acelere un objeto en movimiento, no puede superar la velocidad de la luz.
Después de obtener los efectos relativistas de la expansión del tiempo y la contracción del espacio, Einstein descubrió en su artículo sobre la segunda relatividad que cuando un objeto acelera hasta acercarse a la velocidad de la luz, continúa acelerando sin importar cuánta energía se le proporcione. para ello, no puede exceder la velocidad de la luz. Entonces aquí viene el problema. Según el teorema de la energía cinética, cuando la energía de entrada continúa acelerando un objeto, la energía cinética del objeto debería seguir aumentando. Sin embargo, debido a la limitación de la velocidad de la luz, la velocidad de movimiento del objeto no puede aumentar sincrónicamente, lo que hace que la energía de entrada y la energía cinética no continúen aumentando sincrónicamente y la energía de entrada no produzca la energía cinética correspondiente. Entonces, ¿adónde va la energía entrante?
Finalmente, Einstein derivó el tercer efecto relativista (la expansión de masa) de la misma manera que la dilatación del tiempo y la contracción del espacio. Señaló que cuando un objeto en movimiento acelera hasta una velocidad cercana a la de la luz, su masa aumentará en relación con un observador estacionario, ¡y el aumento de masa es la energía perdida durante el proceso de aceleración anterior! De esta manera, Einstein descubrió accidentalmente un misterio del universo: masa = energía. Este fue el mayor descubrimiento en su teoría especial de la relatividad: ¡la relación entre masa y energía!
De acuerdo con el efecto de expansión de masa, cuando un objeto en movimiento se acelera hasta acercarse a la velocidad de la luz, su masa relativa será cada vez mayor y será cada vez más difícil acelerarlo por cualquier método. . Según la teoría y la inferencia matemática, cuando alcance la velocidad de la luz, su masa relativa se volverá infinita, lo que obviamente es imposible, porque incluso si encontramos la energía de todo el universo, es un valor finito, no infinito... Entonces es muy obvio que esto no es posible para un objeto en movimiento con masa en reposo.
¡Siempre existe una brecha insuperable entre un objeto con masa que se mueve a alta velocidad y la velocidad de la luz!
Desde la perspectiva de la Tierra, cuando una persona se acerca infinitamente a la velocidad de la luz, su tiempo tenderá a detenerse, por lo que es inmortal para nosotros. Pero para una persona que viaja infinitamente cerca de la velocidad de la luz, el tiempo que viaja no cambia. En su opinión, un segundo sigue siendo un segundo, un día sigue siendo un día y un año sigue siendo un año, pero en su opinión, tal vez el universo no nació en 654.38038 mil millones de años...
Pero su velocidad nunca alcanzará la velocidad de la luz, y su tiempo nunca se detendrá, por lo que en su propia opinión, nunca será inmortal...
Mencioné en la conclusión anterior que "en En su opinión, tal vez el universo no nació hace 65,438 0,38 mil millones de años", pensó de repente. Debido a la relatividad del tiempo, según la teoría especial de la relatividad, el universo pronto podría nacer de una persona que viaja infinitamente cerca de la velocidad de la luz, porque en su opinión, el universo entero es más pequeño de lo que ve la Tierra ( el efecto de escala)... Si se mueve lo suficientemente rápido como para que parezca que el universo tenía menos de diez años, probablemente sea más joven que su propia edad... Un hombre nacido antes de que apareciera el universo...