6 доказательств теории относительности в нашей повседневной жизни

Теория относительности была изобретена более 100 лет назад Альбертом Эйнштейном и является одной из самых известных теорий физики. Вы можете подумать, что его сложность, связанная со скоростью света и пространством-временем, никогда не будет видна вам. Но на самом деле это не так сложно, и мы можем наблюдать это в нашей повседневной жизни. Ниже приведены шесть примеров относительности в повседневной жизни:

1- магнетизм

Да, магнетизм возможен только благодаря Относительности и является одним из самых простых явлений, доказывающих, что Эйнштейн был прав столетие назад. Но как мы можем наблюдать это на наших магнитах на холодильник?

Если учесть, что время относительно, два человека, близких к скорости света, увидят два разных явления, глядя на магнетизм: один увидит магнитное поле, а другой - электрическое поле. Оба взаимосвязаны, и нет единой точки отсчета. Это относительно.

2 - GPS

Устройства GPS уже очень популярны сегодня и присутствуют в большинстве смартфонов. Но знаете ли вы, что эффекты относительности должны быть приняты во внимание для ее работы?

Наше местоположение GPS рассчитывается с учетом времени отклика между спутниками на Земле и нашими устройствами. Проблема состоит в том, что эти спутники находятся на высоте 20 000 километров над Землей и испытывают гораздо меньшие гравитационные воздействия по сравнению с наземными станциями и устройствами слежения.

Добавьте это к скорости движения 10000 км / ч от орбитальных спутников, и мы получим примерно семь микросекунд от нас. Это может показаться небольшим, но это изменение во времени будет означать 10-километровую разницу в местоположении вашего GPS ежедневно. Вот почему каждое устройство в космосе имеет точные таймеры, которые адаптируются к времени на Земле.

3 - Атомная энергия

Еще одно доказательство теории относительности присутствует более чем в половине наших дней. Яркость и энергия солнца существует благодаря эффектам относительности, как и любая атомная электростанция на Земле.

Теория Эйнштейна доказана на практике ядерным делением, где большое количество энергии может быть получено с помощью небольшого количества массы, например, атома, который расщепляется на две частицы различной массы. Те же самые реакции присутствуют на поверхности Солнца и отвечают за энергию, которую мы используем.

4 - Работа старого лампового телевизора

Старые телевизоры были оснащены технологией, обычно называемой ЭЛТ, или электронно-лучевой трубкой . В основном, электроны стреляют с высокой скоростью - около 30% скорости света - в задней части экрана, что делает каждый пиксель отдельно видимым.

Если бы эффекты относительности не были приняты во внимание, электроны имели бы достаточный предел погрешности, чтобы не проецировать пиксели в правильных положениях, и производители должны были учитывать эти эффекты, чтобы изобрести телевизор.

5 - золото - это золото

Если бы эффекты относительности не существовали, золото, вероятно, было бы более голубоватым. Но почему? Золото является тяжелым атомом, и это означает, что электроны во внутренних слоях движутся намного быстрее, чем обычно.

Увеличение скорости на более коротком расстоянии - расстояние до орбиты ядра уменьшается в более близких слоях - завершается увеличением импульса, а следовательно, и увеличением энергии и массы этого электрона, если принять во внимание формулу Эйнштейна.

Энергия этих электронов становится близкой к энергии электронов во внешних слоях, что приводит к поглощению и отражению больших световых волн, которые на наш взгляд соответствуют цветам желтый, оранжевый и красный. Без эффектов относительности волны были бы короткими - которые производят голубоватый и фиолетовый цвета.

6 - ртуть в жидком состоянии

Мы можем найти ртуть в жидком состоянии в природе по той же причине, что золото имеет свою уникальную окраску. Как и в предыдущем случае, этот металл является тяжелым атомом, и его электроны испытывают такое же ускорение вблизи ядра.

Увеличение массы и энергии электронов делает связь между собственными атомами слабой. Эта слабая связь между химическим элементом самой ртути и делает ее жидкой.