Ohatra amin'ny fanontaniana miresaka momba ny Postulates Voalohany sy Faharoa an'i Einstein
I Albert Einstein, iray amin'ireo olona manan-kery indrindra teo amin'ny fizika, dia nampiditra postula roa manan-danja tao amin'ny teoria manokana momba ny relativité, fantatra amin'ny anarana hoe postula voalohany sy faharoa an'i Einstein. Ireo postula ireo dia nanohitra ny fahatakarana mahazatra momba ny habaka sy ny fotoana ary nanokatra lalana ho an'ny fahitana revolisionera teo amin'ny fizika. Ato amin'ity lahatsoratra ity, dia handalina lalindalina kokoa ireo postula roa ireo isika ary hanome ohatra vitsivitsy hanampiana antsika hahatakatra ireo hevitra mifandraika amin'izany.
Postulate Voalohany an'i Einstein
Ny foto-kevitra voalohany an'i Einstein, fantatra ihany koa amin'ny hoe fitsipiky ny relativité, dia milaza fa mitovy ny lalàn'ny fizika amin'ny rafitra fanondroana inertialy rehetra. Raha lazaina amin'ny teny hafa, tsy misy rafitra fanondroana inertialy tsara kokoa noho ny iray hafa, ary ny fandinihana ara-batana rehetra dia tsy maintsy mijanona ho mitovy avy amin'ny rafitra fanondroana inertialy iray mankany amin'ny iray hafa. Izany dia foto-kevitra fototra izay mampiseho fa ny fihetsehana mifandraika eo amin'ireo mpandinika dia tsy misy fiantraikany amin'ny lalàn'ny natiora fototra.
Fanontaniana sy fifanakalozan-kevitra santionany
Fanontaniana 1: Fiarandalamby roa, A sy B, no mihetsika amin'ny hafainganam-pandeha tsy miova \(v_A = 30 m/s\) sy \(v_B = 40 m/s\) amin'ny lalana iray ihany. Mpandeha iray ao anaty lamasinina A no manipy baolina amin'ny hafainganam-pandeha \(u = 20 m/s\) mankany amin'ny eo anoloan'ny lamasinina (manaraka ny lalana izoran'ny lamasinina). Kajy ny hafainganam-pandehan'ny baolina araka ny mpandeha mijoro eo amin'ny gara.
Dinika:
Mba hamaritana ny hafainganam-pandehan'ny baolina araka ny fijerin'ny mpandinika eo amin'ny gara, dia mila ampidirintsika amin'ny hafainganam-pandehan'ny lamasinina A ny hafainganam-pandehan'ny baolina. Koa satria ny fihetsehana rehetra dia amin'ny refy iray, dia afaka mampiasa fanampiana vektôra tsotra isika:
\[
v_{\text{baolina, toby}} = v_A + u = 30 \, m/s + 20 \, m/s = 50 \, m/s
\]
Koa, ny hafainganam-pandehan'ny baolina araka ny fijerin'ny mpandinika eo amin'ny gara dia \(50 m/s\).
Fanontaniana 2: Misy mpanamory sambon-danitra mihetsika amin'ny hafainganam-pandeha tsy miovaova ao anaty sambon-danitra. Raha mandrehitra jiro ilay mpanamory sambon-danitra, moa ve ny mpandinika any ivelan'ny sambon-danitra hahita hafainganam-pandeha hafa noho ny an'ny mpanamory sambon-danitra ao anaty sambon-danitra?
Dinika:
Araka ny postulate voalohany an'i Einstein, ny lalàn'ny fizika, anisan'izany ny hafainganam-pandehan'ny hazavana ao anaty banga, dia mitovy amin'ny rafitra fanondroana inertialy rehetra. Midika izany fa tsy miova ny hafainganam-pandehan'ny hazavana ary tsy miankina amin'ny hafainganam-pandehan'ny loharano na ny mpandinika. Noho izany, na ny mpanamory sambon-danitra ao anatin'ny sambon-danitra na ny mpandinika ivelan'ny sambon-danitra dia samy handinika hafainganam-pandehan'ny hazavana mitovy, izany hoe \(c \approx 3 \times 10^8 \, m/s\).
Postulata Faharoan'i Einstein
Ny foto-kevitra faharoa an'i Einstein, fantatra ihany koa amin'ny hoe fitsipiky ny tsy fiovaovan'ny hafainganam-pandehan'ny hazavana, dia milaza fa mitovy ny hafainganam-pandehan'ny hazavana ao anaty banga ho an'ny mpandinika rehetra, na inona na inona fihetsehan'ny loharano na mpandinika. Ity foto-kevitra ity dia manohitra ny fahatakarana klasika fa tsy maintsy miovaova arakaraka ny hafainganam-pandehan'ny loharano na mpandinika ny hafainganam-pandehan'ny hazavana.
Fanontaniana sy fifanakalozan-kevitra santionany
Fanontaniana 3: Misy tara-pahazavana avoaka avy amin'ny jiro mihetsika amin'ny hafainganam-pandeha \(v = 0.6c\) raha oharina amin'ny mpandinika tsy mihetsika. Kajy ny hafainganam-pandehan'ny tara-pahazavana araka ny mpandinika tsy mihetsika.
Dinika:
Araka ny postulat faharoan'i Einstein, ny hafainganam-pandehan'ny hazavana ao anaty banga dia tsy miova ary mitovy ho an'ny mpandinika rehetra, na inona na inona fihetsehana mifandraika eo amin'ny mpandinika sy ny loharanon'ny hazavana. Noho izany, ny hafainganam-pandehan'ny taratra hazavana araka ny mpandinika tsy mihetsika dia \(c\), izany hoe:
\[
v_{\text{hazavana}} = c \approx 3 \times 10^8 \, m/s
\]
Fanontaniana 4: Mifanatona ny sambon-danitra roa A sy B, miaraka amin'ny hafainganam-pandeha \(0.5c\) sy \(0.7c\) tsirairay avy raha oharina amin'ny mpandinika iray eto an-tany. Inona ny hafainganam-pandehan'ny sambon-danitra A araka ny mpandinika iray ao amin'ny sambon-danitra B?
Dinika:
Amin'ny tranga toy izao, mila mampiasa ny fiovan'ny relativista isika mba hamaritana ny hafainganam-pandeha mifandraika eo amin'ny zavatra roa mihetsika akaikin'ny hafainganam-pandehan'ny hazavana. Ny raikipohy momba ny hafainganam-pandeha relativista ho an'ny zavatra roa manatona dia:
\[
u' = \frac{u + v}{1 + \frac{uv}{c^2}}
\]
Izay \(u = 0.5c\) no hafainganam-pandehan'ny sambo A raha oharina amin'ny Tany ary \(v = 0.7c\) no hafainganam-pandehan'ny sambo B raha oharina amin'ny Tany. Koa satria manatona izy ireo, dia ampidirintsika ao anatin'ny raikipohy ireto sanda ireto:
\[
u' = 0.5c + 0.7c}{1 + 0.5c)(0.7c)}{c^2}} = 1.2c}{1 + 0.35} = 1.2c}{1.35} eo ho eo 0.89c
\]
Noho izany, ny hafainganam-pandehan'ny fiaramanidina A araka ny mpandinika iray eo amin'ny fiaramanidina B dia eo amin'ny \(0.89c\).
Famaranana
Ny postulat voalohany sy faharoa an'i Einstein dia manolotra fahatakarana fototra izay manohana ny teoria manokana momba ny relativité. Ny postulat voalohany dia manazava fa ny lalàn'ny fizika dia tsy miovaova amin'ny rafitra fanondroana inertialy, izay manome fitoviana eo amin'ireo mpandinika inertialy rehetra. Mandritra izany fotoana izany, ny postulat faharoa dia milaza fa ny hafainganam-pandehan'ny hazavana dia tsy miova, na inona na inona fihetsehan'ny loharano na ny mpandinika, ka manapotika ny fitsipiky ny hafainganam-pandeha mifandraika amin'ny fizika klasika.
Ny fahatakarana ireo hevitra ireo dia tsy vitan'ny hoe tena ilaina amin'ny fandalinana teorika momba ny fizika fa misy fiantraikany amin'ny fampiharana ara-teknolojia maoderina ihany koa, toy ny rafitra fitetezana GPS, izay mitaky fanitsiana relativistika. Amin'ny alalan'ny fampiharana sy ohatra, ireo hevitra ireo dia azo takarina sy ampiharina mora kokoa amin'ny toe-javatra samihafa. Antenaina fa ity lahatsoratra ity dia nanampy tamin'ny fanazavana ireo fitsipika fototra ao ambadiky ny teoria manokan'i Einstein momba ny relativisty.
