6 todistetta suhteellisuusteoriasta jokapäiväisessä elämässämme

Relatiivisuuden suhteen teoria keksittiin yli 100 vuotta sitten Albert Einstein ja se on yksi kuuluisimmista fysiikan teorioista. Saatat ajatella, että sen monimutkaisuus, joka sisältää valon nopeuden ja avaruuden ajan, ei olisi koskaan näkyvissä sinulle. Mutta se ei todellakaan ole niin vaikeaa, ja voimme todistaa sen jokapäiväisessä elämässämme. Katso alla kuusi esimerkkiä suhteellisuudesta arkielämässä:

1- Magnetismi

Kyllä, vetovoima on mahdollista vain suhteellisuustekijöiden ansiosta, ja se on yksi helpoimmista ilmiöistä todistaakseen, että Einstein oli oikeassa sata vuotta sitten. Mutta kuinka voimme havaita tämän jääkaapimagneeteissamme?

Jos katsomme, että aika on suhteellinen, kaksi valon nopeutta lähellä olevaa ihmistä näkisi magneettisuutta tarkastellessaan kahta erilaista ilmiötä: toinen näkisi magneettikentän ja toinen sähkökentän. Molemmat ovat korreloineet, eikä yksikään vertailupiste ole. Se on suhteellinen.

2 - GPS

GPS-laitteet ovat jo tänään erittäin suosittuja ja esiintyvät useimmissa älypuhelimissa. Mutta tiesitkö, että suhteellisuustehosteet on otettava huomioon sen toiminnassa?

GPS-sijaintimme lasketaan maan kiertävien satelliittien ja laitteidemme välisellä vasteajalla. Ongelmana on, että nämä satelliitit ovat 20 000 kilometrin korkeudessa maan päällä ja kärsivät paljon vähemmän painovoiman vaikutuksista verrattuna maa-asemiin ja seurantalaitteisiin.

Lisää tämä liikkumisnopeuteen 10 000 km / h kiertoradalla olevista satelliiteista ja tulemme noin seitsemään mikrosekunnin eroon meistä. Se voi tuntua pieneltä, mutta tämä aikavaihtelu merkitsisi 10 kilometrin eroa GPS: n sijaintiin päivittäin. Siksi jokaisessa avaruudessa olevassa laitteessa on tarkat ajastimet, jotka mukautuvat aikaan maan päällä.

3 - atomienergia

Toinen todiste suhteellisuusteoriasta on läsnä yli puolessa päivistämme. Auringon kirkkaus ja energia on olemassa suhteellisuustekijöiden ansiosta, kuten mikä tahansa ydinvoimalaitos maapallolla.

Einsteinin teoria todistetaan käytännössä ydinfissioilla, joissa pienet massamäärät voivat saada suuria määriä energiaa, kuten atomi, joka jakautuu kahteen eri massan hiukkasiin. Samat reaktiot ovat läsnä auringon pinnalla ja ovat vastuussa käyttämästämme energiasta.

4 - vanhan putki-TV: n toiminta

Vanhat televisiot saavat virran tekniikalla, jota yleisesti kutsutaan CRT, tai katodisädeputkea . Periaatteessa elektronit tulevat suurella nopeudella - noin 30% valon nopeudesta - näytön takana, jolloin jokainen pikseli näkyy erikseen.

Jos suhteellisuussuhteen vaikutuksia ei otettaisi huomioon, elektroneilla olisi riittävä virhemarginaali, jotta he eivät heijasta pikseliä oikeisiin paikkoihin, ja valmistajien oli otettava nämä vaikutukset huomioon television keksimiseksi.

5 - kulta on kultaista

Jos suhteellisuustekijöitä ei olisi, kulta olisi todennäköisesti sinertävämpi. Mutta miksi? Kulta on raskas atomi, ja se tarkoittaa, että sisimmissä kerroksissa olevat elektronit liikkuvat paljon nopeammin kuin normaalisti.

Nopeuden lisääntyminen lyhyemmällä matkalla - etäisyys kiertorataan ydin pienenee läheisemmissä kerroksissa - huipentuu impulssin lisääntymiseen ja tämän seurauksena tämän elektronin energian ja massan kasvuun, jos otamme huomioon Einsteinin kaava.

Näiden elektronien energia tulee lähellä ulkokerrosten elektronien energiaa, mikä johtaa suurempien valoaaltojen absorptioon ja heijastumiseen, jotka silmämme vastaavat värejä keltainen, oranssi ja punainen. Ilman suhteellisuusteoriaaallot olisivat lyhyitä - jotka tuottavat sinertäviä ja violetteja värejä.

6 - elohopea on nestemäistä

Voimme löytää elohopeaa nestemäisessä tilassa luonnosta samasta syystä, että kullalla on ainutlaatuinen väri. Kuten edellisessä tapauksessa tapahtuu, tämä metalli on raskas atomi ja sen elektronit käyvät läpi saman kiihtyvyyden ytimen lähellä.

Elektronien massan ja energian lisäys tekee ligaation omien atomiensa välillä heikkona. Tämä heikko sidos itse elohopean kemiallisen elementin välillä tekee siitä nestemäisen.