Relativité: Fahatakarana ny foto-kevitry ny habaka sy ny fotoana amin'ny fizika
Ny relativité dia iray amin'ireo foto-kevitra fototra indrindra amin'ny fizika maoderina, izay manova ny fomba fahatakarantsika izao rehetra izao. Nampidirin'i Albert Einstein tamin'ny fiandohan'ny taonjato faha-20, ny teoria momba ny relativité dia mizara ho roa lehibe: ny relativité manokana sy ny relativité ankapobeny. Samy manome fahatakarana lalindalina kokoa momba ny habaka, ny fotoana ary ny hery misintona izy roa ireo.
1. Tantara fohy momba ny relativité
Tamin'ny faramparan'ny taonjato faha-19, ny fizika klasika, izay noforonin'i Isaac Newton, dia nanome fototra mafy orina ho an'ny lafiny maro amin'ny fizika. Na izany aza, misy tranga sasany tsy azo hazavaina amin'ny teoria Newtoniana. Ny iray amin'ireo fanamby lehibe indrindra dia ny tsy fitoviana teo amin'ny mekanika Newtoniana sy ny elektromagnetisma, izay noforonin'i James Clerk Maxwell. Ny tsy fiovaovan'ny hafainganam-pandehan'ny hazavana naroson'i Maxwell dia tsy azo hazavaina ao anatin'ny rafitry ny mekanika Newtoniana, izay mihevitra ny fotoana sy ny habaka tanteraka.
Tamin'ny 1905, Albert Einstein dia namoaka lahatsoratra iray izay nampiditra ny teoria manokana momba ny relativité. Io teoria io dia nampiray ny foto-kevitry ny habaka sy ny fotoana ho zavatra tokana antsoina hoe habaka-fotoana ary nampiseho fa ny hafainganam-pandehan'ny hazavana dia tsy miova amin'ny rafitra fanondroana inertialy rehetra. Folo taona taty aoriana, tamin'ny 1915, i Einstein dia nampiditra ny teoria ankapoben'ny relativité, izay nanitatra ny foto-kevitry ny relativité manokana mba hampidirana ny hery misintona, ka nanolo ny hevitra Newtonian momba ny hery misintona tamin'ny foto-kevitra momba ny fiovan'ny fiolahana amin'ny habaka-fotoana amin'ny alàlan'ny lanja sy ny angovo.
2. Relativité manokana
Fitsipika fototra
Ny teoria manokana momba ny relativité dia mifototra amin'ny postulations roa lehibe:
1. Mitovy ny lalàn'ny fizika amin'ny rafitra fanondroana inertia rehetra.
2. Tsy miova ny hafainganam-pandehan'ny hazavana ao anaty banga ary tsy miankina amin'ny fihetsehan'ny mpandinika na ny loharanon'ny hazavana.
Voka-dratsin'ny Relativité Manokana
Avy amin'ireto fitsipika roa ireto dia misy vokany mahagaga sasany izay mifanohitra amin'ny fahatsapana mahazatra andavanandro:
– Fanitarana ny Fotoana: Mihetsika miadana kokoa ny fotoana ho an'ny zavatra mihetsika raha oharina amin'ny mpandinika. Naseho tamin'ny andrana isan-karazany ity trangan-javatra ity, toy ny fandinihana ireo poti-javatra subatomika mihetsika akaikin'ny hafainganam-pandehan'ny hazavana sy ny fampiasana famantaranandro atomika amin'ny fiaramanidina.
– Fihenan'ny halavana: Ho fohy kokoa ny zavatra mihetsika raha oharina amin'ny mpandinika. Mitranga mifanitsy amin'ny lalana izoran'ny fihetsik'ilay zavatra io tranga io.
– Fifandraisan'ny lanja: Mitombo miaraka amin'ny hafainganam-pandeha ny lanja. Rehefa manakaiky ny hafainganam-pandehan'ny hazavana ny zavatra iray, dia manakaiky ny tsy manam-petra ny lanjany, midika izany fa mila angovo tsy manam-petra izy mba hanafainganana azy bebe kokoa.
Ny iray amin'ireo raikipohy malaza indrindra azo avy amin'ny relativité manokana dia ny equation E=mc², izay mampiseho ny fitoviana eo amin'ny lanja (m) sy ny angovo (E) miaraka amin'ny hafainganam-pandehan'ny hazavana tsy miovaova (c) ho toy ny multiplier.
Ny fiantraikan'ny teknolojia
Ny relativité manokana dia misy fiantraikany tsy amin'ny teoria ihany fa amin'ny teknolojia maoderina koa. Ohatra iray amin'izany ny Global Positioning System (GPS), izay mitaky fanitsiana relativistika amin'ny famantarana azy mba hanomezana toerana marina.
3. Relativité Ankapobeny
Fitsipika fototra
Manitatra ny foto-kevitry ny relativité manokana ny relativité ankapobeny ka mampiditra ny hery misintona ho toy ny jeometrika amin'ny habaka-potoana. Ireto avy ny foto-keviny fototra:
1. Tsy hery tahaka ny ao amin'ny Newtonian ny hery misintona, fa fiolahana na fiolahana eo amin'ny habaka-potoana vokatry ny lanja sy ny angovo.
2. Ny lanja sy ny angovo dia manova ny metrika momba ny habaka-potoana, izay misy fiantraikany amin'ny lalana fohy indrindra arahin'ny zavatra ao amin'io habaka-potoana io.
Jeometrian'ny Habakabaka sy Fotoana
Amin'ny relativité ankapobeny, ireo zavatra goavana toy ny kintana sy planeta dia mampihodina ny habaka-potoana manodidina azy ireo. Ny geodesique, na ny lalana fohy indrindra, amin'ity habaka-potoana miolikolika ity dia miteraka ny tranga fantatsika amin'ny hoe hery misintona. Azo sary an-tsaina io hevitra io amin'ny alàlan'ny fakana sary an-tsaina ny habaka-potoana ho toy ny takelaka fingotra izay miondrika rehefa apetraka eo amboniny ny baolina mavesatra.
Zava-mitranga manan-danja
Ny relativité généraux dia manazava trangan-javatra isan-karazany izay tsy hain'ny mekanika Newtoniana hazavaina, toy ny:
– Lantihy misintona: Ny hazavana avy amin'ny kintana na vahindanitra lavitra dia mety ho voahodinkodina noho ny herin'ny zavatra goavana, toy ny vahindanitra na lavaka mainty, ka miteraka sary nohalehibeazina na novaina.
– Fiovan'ny Mena ateraky ny Sinton'ny Tany: Mihena (mivadika mena) ny fatran'ny hazavana mivoaka avy amin'ny zavatra goavana noho ny herin'ny sinton'ny tany mahery.
– Onja Sinton'ny Tany: Fiovaovan'ny fiolahana eo amin'ny habaka-potoana vokatry ny fihetsehan'ny lanja haingana, toy ny fihaonan'ny lavaka mainty roa. Ireo onja ireo dia hita mivantana voalohany tamin'ny alalan'ny andrana LIGO tamin'ny taona 2015.
Fitsapana ny Relativité Ankapobeny
Ny iray amin'ireo fitsapana fanandramana voalohany momba ny relativité ankapobe dia ny fandinihan'i Sir Arthur Eddington ny fihetsehan'ny perihélion'i Mercure sy ny fanakona-masoandro tamin'ny 1919. Ity fanakona-masoandro ity dia nahafahana nandinika ny fivilian'ny hazavana avy amin'ny kintana akaikin'ny Masoandro, mifanaraka amin'ny vinavinan'ny relativité ankapobe.
4. Tontolo ara-kosmolojika
Ny relativité général koa no fototry ny kosmolojia maoderina, ny fandalinana ara-tsiansa momba ny niandohan'izao rehetra izao, ny fivoarana ary ny firafitry ny tontolo iainana. Ny modely momba ny fivelaran'izao rehetra izao, anisan'izany ny modely Big Bang, dia mifototra amin'ny fampitoviana saha nataon'i Einstein avy amin'ny relativité général.
Fivelaran'izao rehetra izao
Ny Lalàn'i Hubble, izay mampiseho fa mifanalavitra ireo vahindanitra, dia iray amin'ireo porofo matanjaka indrindra momba ny fivelaran'izao rehetra izao. Izany dia tsy azo hazavaina raha tsy ao anatin'ny rafitry ny relativité ankapobe.
Zavatra Maizina sy Angovo Maizina
Ny relativité général koa dia maminavina ny fisian'ny zavatra tsy hita maso antsointsika hoe zavatra maizina sy angovo maizina. Ny zavatra maizina, izay heverina fa misy betsaka, dia tsy mamoaka na maneho hazavana, fa ny fisiany dia azo tsoahina avy amin'ny fiantraikany amin'ny zavatra hita maso. Ny angovo maizina kosa dia heverina fa miteraka ny fivelaran'izao rehetra izao haingana kokoa.
5. Ny Hoavin'ny Fikarohana momba ny Relativité
Mandraka androany, ny relativité ankapobeny sy manokana dia mbola andry iankinan'ny fizika teorika sy andrana. Na izany aza, misy sehatra fikarohana maromaro vao misondrotra:
Teorian'ny Saha Koantoma sy ny Hery Mitaona Koantoma
Ny fampifangaroana ny relativité ankapobeny sy ny mekanika koantika, izay teoria roa mahomby indrindra amin'ny fizika, dia fanamby lehibe. Ny ezaka hampivelarana ny teoria momba ny hery misintona koantika, toy ny teoria tady sy ny hery misintona koantika mihodina, dia mikendry ny hanakatona io banga io.
Zava-mitranga tafahoatra
Ny fandalinana ny halo manodidina ny lavaka mainty, ny taratra Hawking, ary ny singularities eo afovoan'ny lavaka mainty dia sehatra fikarohana mavitrika izay resahina betsaka eo amin'ireo mpahay siansa.
Famaranana
Ny relativité, na manokana na ankapobeny, dia nanova tanteraka ny fomba fijerintsika ny habaka, ny fotoana ary ny hery misintona. Ny fahatakarana ny teoria momba azy dia tsy vitan'ny hoe nanatsara ny faravodilanitra siantifika fotsiny fa nanome tombony azo ampiharina amin'ny teknolojia maoderina isan-karazany ihany koa. Ny fikarohana mitohy amin'ity sehatra ity sy ny ezaka hampiraisana ny hery misintona amin'ny mekanika kuantum dia mampanantena fahatakarana vaovao bebe kokoa amin'ny ho avy. Raha fintinina, ny relativité dia manampy antsika hahatakatra izao rehetra izao amin'ny fomba feno sy lalina kokoa.
