Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 18 dotazů obsahujících »relativistické«
4) Komu jde čas správněji
03. 04. 2006
Dotaz: Dobrý den, můžu si dovolit jeden laický dotaz? Vrtá mi to hlavou. Když se ode
mně vzdaluje nějaký objekt rychlostí blížící se rychlosti světla, tak mu plyne
čas pomaleji. No ale když se tento objekt ode mně vzdaluje, tak se vzdaluji já
od něj toutéž rychlostí, tudíž mně by zase měl plynout čas pomaleji než jemu. To
se ale vylučuje, ne? Předem díky za odpověď a schovívavost :-) (Josef Maděra)
Odpověď: Nevylučuje se to a skutečně je tomu tak - oba navzájem se vzdalující pozorovatelé změří, že se tomu druhému zpomaluje čas (resp. opožďují se jeho hodinky). Z hlediska speciální teorie relativity nemá smysl hloubat, čí čas bude správnější, neboť oba jsou stejně správné. Tato skutečnost ani nevede k žádným sporům, jen na ni nejsme z běžného života zvyklí. Bereme-li tedy v úvahu relativistické efekty spojené s vysokými rychlostmi, mějme vždy na mysli, že nestačí udat, jak dlouho něco trvá či kdy to nastalo - vždy je potřeba také dodat, kdo (resp. z jaké soustavy) sledovaný děj měřil či pozoroval. Bez toho nemá žádná informace o čase jednoznačný smysl.
Dotaz: Dobrý den, Mám dotaz ohledně ohleně relativistického Dopplerova jevu. Funguje
tento jev i pro klasické radiové signály ? Ve vysokoškolských skriptech se často
setkávám s odvozením frekvenčního posuvu na základě klasického sčítání
rychlostí. Podle mého názoru je to však nesprávný postup, protože na radiové
signály můžeme nahlížet jako na elektromagnetické vlnění což je i světlo. (eddie)
Odpověď: Ano, relativistický Dopplerův jev (jak příčný, tak i podélný) nastává i pro klasické rádiové vlny. Nevím, jaké odvození v jaké učebnici máte zrovna namysli, nicméně jev lze zcela korektně a přímočaře odvodit v rámci speciální teorie relativity například transformací vlnového čtyřvektoru z inerciální soustavy zdroje do inerciální soustavy pozorovatele.
Dotaz: Na jakou rychlost se urychlí "stojící" elektron konkrétním napětím (např.500V)?
Moc děkuji. (Honza)
Odpověď: Elektron získá kinetickou energii rovnou součinu jeho náboje a urychlujícího napětí. Pro odhad jeho rychlosti můžeme při nižších rychlostech zanedbat relativistické efekty a počítat dle vzorce EK = 1/2·me·v2 = e·U , odkud úpravou vyjádříme rychlost elektronu v. Po dosazeni U = 500V, e = 1,6·10-19C a me = 9,11·10-31kg dostaneme výslednou rychlost okolo 13·106m·s-1. Zde si ještě zkontrolujeme, že tato rychlost je výrazně menší než rychlost světla (což je) a že zanedbání relativistických efektů tedy bylo oprávněné.
Dotaz: Mám kapalinu v nádobě s dvěma otvory, ve kterých jsou písty. Jedním z nich
vyvolávám v kapalině tlak. Za jakou dobu se vyvolá síla i na druhém pístu? Podle
klasické newtonovské fyziky a za použití nestlačitelné látky by to mělo být
"hned". Jak by to ale vypadalo podle teorie relativity? (Petr Urbančík)
Odpověď: V reálném světě samozřejmě nedojde ke změně tlaku uvnitř celého objemu okamžitě. Rychlost, s jako se změna tlaku šíří, odpovídá přibližně rychlosti zvuku v daném prostředí. Rychlost šíření zvuku ve vodě je přibližně 1,5·103m·s-1 - to je dost na to, abychom mohli v běžném životě změny tlaku ve vodě považovat za okamžité. Zárověň to ale není zas tak moc, takže nemusíme uvažovat relativistické efekty.
8) Konzistence Machova principu a obecné teorie relativity
22. 04. 2004
Dotaz: Při budování obecné teorie relativity se údajně nechal Einstein inspirovat
Machovým principem (podle kterého setrvačné síly jsou důsledkem relativního
zrychleného pohybu soustavy vzhledem k vesmíru). Je tedy v souladu Machův
princip s obecnou relativitou? (František Kříž)
Odpověď: Machův princip vychází z kritiky Newtonova absolutního prostoru, jakožto daného, statického jeviště, na kterém se odehrávají fyzikální procesy a nahrazuje jej představou dynamického uskupení těles, jejichž globální uspořádání má vliv na lokální zákony. V jeho původní podobě jej lze formulovat následovně: "Setrvačnost tělesa je určena jeho interakcí se všemi objekty ve vesmíru". Myšlenky, které jsou v Machově principu zahrnuty, sehrály významnou úlohu pro Einsteina při vytváření jeho obecné relativity. Sám Einstein byl zpočátku dokonce přesvědčen, že Machův princip je v jeho teorii plně obsažen. Poukazoval při tom na některé aspekty obecné teorie relativity odpovídající Machovu principu. Mezi ně především patří tzv. strhávání ("dragging") inerciálních systémů v okolí urychlených objektů. Klasickým příkladem je rotující dutá koule, jejíž rotace má z hlediska obecné teorie relativity, a tedy v souladu s Machovým principem, vliv na pohyb testovací částice uvnitř koule, což je jev, který v rámci newtonovské teorie nenastává.
Navzdory těmto argumentům, nikdo dnes nepochybuje o tom, že Machův princip -- v tomto původním znění, obsažen v obecné relativitě není. Nekonsistenci obou teorií lze nahlédnout na hypotetickém příkladu testovací částice v jinak prázdném prostoru. Z Machova principu totiž přímo vyplývá, že setrvačná hmotnost takové částice je rovna nule (nemá s čím interagovat), zatímco z relativistického hlediska se takový případ redukuje na plochý, Minkowského prostoročas, v němž bude částice charakterizována svojí klidovou, obecně nenulovou hmotností jako ve speciální relativitě.
Můžeme shrnout, že obecná teorie relativity má zcela jasně "machovské" rysy, diskuse o souvislostech mezi Machovým principem a Einsteinovou teorií relativity je ale stále živá. Někteří odsuzují Machův princip jako prostě chybný, jiní hledají jeho slabší formulace, které by v konsistenci s relativitou být mohly. Kromě toho se našli i takoví zastánci Machova principu, kteří naopak modifikovali obecnou relativitu k obrazu Machova principu. Některé z těchto teorií (Bransova-Dickeho teorie) vzbuzují stále velkou pozornost, ačkoli současná pozorování spíše upřednostňují obecnou relativitu.
