Возможно вы замечали, что для перехода от эксперимента мысленного к эксперименту реальному иногда достаточно иметь самые простые устройства для демонстрации. Так получается и с легендарной теорией относительности. Несмотря на её кажущуюся сложность, проверить базовые постулаты можно с помощью самых простых экспериментальных установок.
Базовые принципы, которые вызывают наибольший интерес - это реальность существования эффекта изменения физических размеров и иной ход времени при изменении скорости движения или при воздействии гравитации. Для того, чтобы проверить эти эффекты на практике, достаточно иметь маятник и часы.
Эти простейшие приборы помогают объяснить сложные концепции замедления времени и сокращения длины. Часы могут замедляться или ускоряться, а длина маятника увеличиваться или уменьшаться, что неизбежно скажется на периоде его движения и скорости движения.
Теория относительности вызывает много споров и вопросов как в научном сообществе, так и среди любителей науки. Эйнштейна часто критикуют и называют фантазёром. Между тем, в высокоточных системах GPS эффекты относительности имеют решающее значение для точной навигации и непременно учитываются при составлении алгоритмов. Это значит, что воздействие всё-таки есть.
Реальные эксперименты с простым физическим маятником не столь наглядны. Маятник используется скорее как пример физического тела, с помощью которого можно хорошо описать мысленный эксперимент. При большом желании возможно и зафиксировать изменения периода колебания, но это доли секунды. Обычно тут приводится пример с самолётом, на борту которого качается физический маятник и при ускорении самолёта период колебаний маятника меняется относительно наблюдателя. Ведь чем ближе скорость самолёта приблизится к скорости света, тем сильнее уменьшится длина подвеса маятника для наблюдателя.
Воздействие движения или гравитации на ход времени может быть обнаружено и с помощью простых механических часов. Тут эксперимент более объективен и может быть успешно проведен. Для повышения точности в реальных проверочных экспериментах использовали цезиевые часы.
Эксперимент с цезиевыми часами был одним из ключевых экспериментов, подтвердивших специальную теорию относительности Эйнштейна и продемонстрировавших, что на время могут влиять относительное движение и гравитация.
Эксперимент Хафеле-Китинга, проведенный Джозефом К. Хафеле и Ричардом Э. Китингом, был направлен на проверку теории относительности путем измерения влияния движения Земли на точность атомных часов.
Ученые погрузили на борт самолёта высокоточные атомные часы и дважды облетели вокруг света. Сначала на восток, затем на запад. После этого они сравнили показания часов с другими калибровочными, которые остались на Земле. При сравнении все устройства показывали разное время.
Было обнаружено, что результаты хорошо согласуются с предсказаниями специальной и общей теории относительности, и эксперимент считается важным подтверждением этих теорий. Эксперимент считается точным в пределах используемых в то время экспериментальных методов и доступной технологии.
⚠ Обязательно подписывайтесь на канал, тыкайте лайк 👍 и возвращайтесь за новым контентом! Материалы выходят регулярно!
👉Здесь я выкладываю ссылки на новые материалы
🔹 Не забывайте читать новые статьи на сайте!