Что такое теория относительности, СССР, теория относительности, СТО, ОТО, Эйнштейн, четвёртое измерение, относительность, относительное движение, скорость света, инвариантность скорости света, время, синхрофазотрон, масса,
*https://www.youtube.com/watch?v=rckEw0z7aK4
**https://300.ya.ru/summary
пересказ видео
Начало поездки
- Пассажиры занимают места в поезде.
- Обсуждаются знакомые лица и предметы.
Разговор о теории относительности
- Один из пассажиров начинает объяснять теорию относительности.
- Обсуждается относительность движения и скорости.
Пример с вагоном и пешеходом
- Приводится пример с пешеходом в движущемся вагоне.
- Объясняется, что скорость пешехода относительно вагона и платформы различна.
Скорость света и её особенности
- Обсуждается скорость света и её предельность.
- Объясняется, что скорость света не зависит от движения источника.
Одновременность событий
- Обсуждается понятие одновременности событий.
- Приводится пример с дверями вагона, открывающимися по световому сигналу.
Парадокс времени
- Объясняется, что события, одновременные для одних, могут быть неодновременными для других.
- Приводится пример с светом, идущим к передней и задней стенкам вагона.
Трагедия времени
- Обсуждается, что для объяснения парадокса времени необходимо признать, что время течёт по-разному в разных системах отсчёта.
Относительность времени
- Время в поезде течёт медленнее, чем на станции.
- Часы в поезде отстают на миллионную долю секунды за сутки.
- Для заметного отставания часов нужно двигаться со скоростью близкой к скорости света.
Относительность длины
- С нарастанием скорости длина поезда уменьшается с точки зрения наблюдателя на станции.
- Для пассажиров поезда длина остаётся прежней.
Примеры относительности
- Время и пространство зависят от точки зрения наблюдателя.
- Земля кажется шаром, но с разных точек зрения люди ходят вверх ногами или вниз головой.
Практическое значение теории относительности
- Теория относительности помогает понять, как устроен мир.
- Синхрофазотрон, где частицы разгоняются почти до скорости света, подтверждает теорию.
- Время, размеры и масса частиц меняются в соответствии с теорией относительности.
Абсолютные законы природы
- Теория относительности отражает абсолютные законы природы.
- Ускорение не относительно, оно абсолютно и влияет на возраст космонавта.
Transcript
Search transcript
0:06
6 seconds
[музыка]
0:35
35 seconds
[музыка]
0:42
42 seconds
Занимайте свободное двадцать восьмое.
0:43
43 seconds
Спасибо, мужчины. Ага, артисты. О, я как увидела, сразу узнала.
0:52
52 seconds
Вот здесь, ну, как его, пёс Барбос. А, вот. А вот здесь тоже какой-то смешной. Смешной.
1:02
1 minute, 2 seconds
Будьте осторожны по следующем
1:04
1 minute, 4 seconds
[музыка]
1:13
1 minute, 13 seconds
отстановоч. Простите, ошибся. Нет, не ошибся. Здравствуйте. Здравствуйте. Вы едете с нами, наверное.
1:22
1 minute, 22 seconds
Располагайтесь, пожалуйста. Спасибо.
1:24
1 minute, 24 seconds
Далеко едете? До Новосибирска. О, значит, с нами до конца.
1:30
1 minute, 30 seconds
Здравствуйте. Здравствуйте, здравствуйте.
1:36
1 minute, 36 seconds
Ну вот, едем вместе до самого Новосибирска. Очень рад. Очень приятно. Прошу вас.
1:45
1 minute, 45 seconds
Спасибо. Ну, с кто помоложе, уступает даме место.
1:52
1 minute, 52 seconds
А я и так наверху. Не беспокойтесь, пожалуйста. Никак нет, не положено.
2:09
2 minutes, 9 seconds
Правая. Нет, от меня правая. Так почему же от вас от меня?
2:16
2 minutes, 16 seconds
Как сказал старик Эйнштейн, всё на свете относительно. Давайте ещё раз. Не надо. Серьёзно, не беспокойтесь.
2:23
2 minutes, 23 seconds
Айнштейн, между прочим, никогда и ничего подобного не говорил. То есть, как не говорил, о теории относительности. Вы с ним не спорьте, он едет сниматься в роли
2:31
2 minutes, 31 seconds
молодого, гениального физика. Тем более вам следовало бы знать, что такое теория относительности. А кто её знает? 5 с
2:40
2 minutes, 40 seconds
поно человек во всём мире. 5,5 млн вы хотите сказать, если не больше. И в том числе, разумеется, вы. Да, и в том
2:48
2 minutes, 48 seconds
числе, разумеется, я. Да. 5,5 млно притворяется, что понимает.
2:53
2 minutes, 53 seconds
боятся прослыть дураками. А я прямо говорю: «Я не знаю, очень плохо. Нашли чем хвастать. А вы просветите нас?
3:04
3 minutes, 4 seconds
Правильно. Расскажите, всё равно делать нечего. Путь далёкой, домино нет.
3:12
3 minutes, 12 seconds
А вы в этом фильме, наверное, академик играете? Нет, не доверили.
3:20
3 minutes, 20 seconds
Академики нынче вот в таком роде.
3:24
3 minutes, 24 seconds
А я сторожа играю, но мне всё равно интересно.
3:35
3 minutes, 35 seconds
Ну правда, расскажите как-нибудь другой раз. А мне что объясняй, что не объясняй? У меня к точным наукам никакой
3:43
3 minutes, 43 seconds
склонности нет. У вас нет интереса, а не склонности. Вы не правы. Интерес есть, но только я заранее знаю, что я ничего
3:51
3 minutes, 51 seconds
не пойму. Напрасно. Понять можно всё, если захотеть, и не бояться думать.
3:58
3 minutes, 58 seconds
Так вот, я хочу понять, объясните, пожалуйста, что это такое теория относительности?
4:12
4 minutes, 12 seconds
Хорошо. Вот сейчас поезд пойдёт. Если вы этого действительно хотите, я попробую вам кое-что объяснить. А поезд уже пошёл.
4:23
4 minutes, 23 seconds
А вы посмотрите в это окно.
4:26
4 minutes, 26 seconds
[музыка]
4:28
4 minutes, 28 seconds
Обман зрения. Это товарно идёт, но полное впечатление. Совершенно верно. Но только это не обман зрения. Мы
4:36
4 minutes, 36 seconds
действительно движемся мимо товарного поезда. Да-да-да. Это так же верно, как то, что он движется относительно нас.
4:43
4 minutes, 43 seconds
Ах, вот что такое теория относительности?
4:46
4 minutes, 46 seconds
Нет, это знает любой восьмиклассник. Во всяком случае должен знать всякое равномерное прямолинейное
4:55
4 minutes, 55 seconds
движение относительно. Так, а не может ли ваш восьмиклассник объяснить нам, что это значит?
5:03
5 minutes, 3 seconds
Может. Вот, посмотрите, мы уже едем. А что изменилось в огонь?
5:10
5 minutes, 10 seconds
Да, вроде бы ничего. Конечно, мы говорим, что поезд поехал только потому, что меняется фон за окном. Мы движемся
5:18
5 minutes, 18 seconds
относительно станции, но и станция точно также перемещается относительно нас. Обе системы, как физики говорят,
5:27
5 minutes, 27 seconds
равноправны. Это вы наш вагон назвали системой? Да, вагон, дорогу, платформу, всё, что угодно. А он только систему
5:35
5 minutes, 35 seconds
Станиславского знает. Выходит системой, может быть, любой пешеход. Конечно. А, кстати, с какой скоростью вы ходите? Ну,
5:43
5 minutes, 43 seconds
скажем, 5 км/ч. Вас устроит вполне. А теперь выбразите, что мы едем с вами в прозрачном
5:51
5 minutes, 51 seconds
вагоне. Вы идёте по вагону со скоростью 5 км/ч. Скорость поезда 60 км. С какой
5:59
5 minutes, 59 seconds
скоростью вы приближаетесь к нам? Ну, разумеется, 5 км. Скорость поезда здесь ни при чём, верно? Ну, а к людям,
6:07
6 minutes, 7 seconds
которые стоят на платформе, тоже ясно. 5 плюс скорость поезда 605 км/ч.
6:17
6 minutes, 17 seconds
Точно. Так, значит, относительно нас 5 км/ч, а относительно платформы
6:24
6 minutes, 24 seconds
С какой же скоростью вы двигались на самом деле?
6:28
6 minutes, 28 seconds
Нелепый вопрос. Здесь 5 км/ч, там 65. И то, и другое на самом деле. Отлично.
6:36
6 minutes, 36 seconds
и то, и другое на самом деле.
6:38
6 minutes, 38 seconds
Пожалуйста, запомните эту блестящую формулировку, она нам ещё пригодится.
6:42
6 minutes, 42 seconds
Итак, движение относительно, скорость тоже. Вы согласны? Допустим. И что же, это и есть теория относительности? Нет,
6:50
6 minutes, 50 seconds
это всё ещё обычная школьная механика. А теория относительности начинается с удивительной загадки свет. Вы помните, какая у вас скорость света? Да.
7:01
7 minutes, 1 second
Что-то очень много. 300.000 км в секунду. Чудовищно. Действительно трудно себе представить.
7:10
7 minutes, 10 seconds
Но ещё удивительнее то, что это предельная скорость. Она не бывает ни больше, ни меньше. Вот в чём трагедия.
7:17
7 minutes, 17 seconds
Непонятно. Если лампа приближается ко мне, то к скорости света прибавится скорость лампы, и свет дойдёт до меня быстрее. Увы, многочисленные тончайшие
7:25
7 minutes, 25 seconds
опыты показали, что это не так. Скорость света всегда одинакова, и не зависит от того, движется источник света или нет.
7:35
7 minutes, 35 seconds
Если даже вообразить, что наш вагон пчится почти со световой скоростью, то и тогда свет от него побежит не быстрее, чем от неподвижного прожектора на платформе.
7:48
7 minutes, 48 seconds
Значит, один фонарь стоит на платформе, а другой мчится вместе с вагоном. И оба луча пойдут с одинаковой
7:56
7 minutes, 56 seconds
скоростью. Да. И оба придут одновременно. Да, это действительно странно, но, знаете, я не вижу в этом особой трагедии. Вот как.
8:09
8 minutes, 9 seconds
Ну что ж, кстати, а что это значит одновременно? Одновременно — это одновременно
8:17
8 minutes, 17 seconds
х Ну, это значит в один и тот же миг, допустим. А что такое в один и тот же миг?
8:24
8 minutes, 24 seconds
Знаете, это уже несерьёзно. Нет, серьёзно. Вы это сейчас сами увидите.
8:29
8 minutes, 29 seconds
Вообразите, что в нашем вагоне передняя и задняя дверь открывается автоматически по световому
8:53
8 minutes, 53 seconds
сигналу. Свет зажигается точно посередине вагона. Какая дверь откроется раньше? Ну, это ясно. Они откроются одновременно. Почему? Очень просто.
9:05
9 minutes, 5 seconds
Двери одинаково отстоят от источника света, а скорость света, как вы сами сказали, во всех направлениях одинакова.
9:20
9 minutes, 20 seconds
Блестяще. С точки зрения пассажиров этого поезда. Вы совершенно правы. Ну, а что сказали бы дачники, которые стоят на
9:29
9 minutes, 29 seconds
платформе? А какие умные дачники? Ну, допустим, умные дачники сказали бы то же самое. Нет, вот как раз умные дачники сказали бы совсем другое.
9:42
9 minutes, 42 seconds
Скорость света, сказали бы дачники, не зависит от скорости поезда. Значит, и с нашей точки зрения, лучи пойдут с одинаковой скоростью к обеим дверям.
9:52
9 minutes, 52 seconds
Но задняя дверь идёт навстречу сигналу и откроется раньше, а передняя уходит от света и поэтому откроется позже.
10:03
10 minutes, 3 seconds
Не уловил ещё раз, пожалуйста.
10:07
10 minutes, 7 seconds
Пожалуйста. Скорость света не зависит от скорости поезда. Так, значит, для дачников, как и для нас, оба луча идут с
10:15
10 minutes, 15 seconds
одинаковой скоростью, но передняя дверь уходит до цвета, а задняя идёт навстречу лучу. Значит, раньше откроется задняя
10:23
10 minutes, 23 seconds
дверь, а потом передняя. Чёрти что. Действительно так выходит. События одновременные для одних
10:32
10 minutes, 32 seconds
людей, могут быть неодновременными для других. Совершенно верно. Вы всё поняли?
10:38
10 minutes, 38 seconds
Нет, я ничего не понял. Это бред какой-то.
10:41
10 minutes, 41 seconds
Простите, нет у вас желающих в шашке? В шашке есть. Вот у нас мастер смекалки.
10:50
10 minutes, 50 seconds
Нет, обождите, обождите.
10:52
10 minutes, 52 seconds
Это надо осмыслить. Допустим, свет зажёгся здесь, в конце вагона. Для того, чтобы достичь передней
11:01
11 minutes, 1 second
стенки, луч должен пройти путь, равный длине вагона. С нашей точки зрения. Ну да, с точки зрения людей, находящихся
11:08
11 minutes, 8 seconds
внутри вагона. А для начальника станции, скажем, для начальника
11:15
11 minutes, 15 seconds
станции передняя стенка уходит от света, и чтобы достичь её, луч должен проделать больший путь. Я верно говорю?
11:24
11 minutes, 24 seconds
Верно.
11:26
11 minutes, 26 seconds
Значит, с нашей точки зрения, свет прошёл один путь, а с позиции начальника станции другой. Я ничего не путаю? Нет.
11:36
11 minutes, 36 seconds
Всё, что вы говорите, совершенно верно.
11:39
11 minutes, 39 seconds
Но рассуждая таким образом, мы же приходим к полной чепухе. Например, пожалуйста, скорость света одинакова.
11:46
11 minutes, 46 seconds
Одинаковы. А пути разные. Разные. Ну а как же можно в одинаковое время и с
11:53
11 minutes, 53 seconds
одинаковой скоростью пройти неодинаковое расстояние? Вот именно. Как?
12:03
12 minutes, 3 seconds
Вот вам и трагедия. У нас есть единственный выход.
12:07
12 minutes, 7 seconds
признать, что время в поезде на платформе течёт по-разному. То есть вы хотите сказать, что с момента, когда зажёгся свет, до того, как открылась
12:15
12 minutes, 15 seconds
передняя дверь вагона, по моим часам прошло одно время, а по часам начальника станции другое. Да, совершенно верно. Но ведь это же абсурд. Этого не может быть.
12:25
12 minutes, 25 seconds
И всё-таки мир устроен именно так. В поезде время течёт медленнее, чем там снаружи. Хм. Значит, пока я ехал в
12:34
12 minutes, 34 seconds
поезде, мои прекрасные часы системы Вымпел должны были по-вашему отстать.
12:39
12 minutes, 39 seconds
Они отстали за сутки на миллионную долю секунды.
12:44
12 minutes, 44 seconds
[музыка]
12:45
12 minutes, 45 seconds
И из-за этого весь разговор, ну какая же это разница? Миллионная доля секунды, это же ноль. Вот в том-то и дело. Мы
12:53
12 minutes, 53 seconds
движемся слишком медленно. А чтобы ваши часы заметно отстали, надо мчаться с невероятной скоростью, близко к скорости света.
13:02
13 minutes, 2 seconds
А вы знаете, я это, кажется, понял.
13:05
13 minutes, 5 seconds
Конечно, каждый культурный человек должен это понять. А вы считаете, что до сих пор я был некультурным? Ну, в этой области, извините меня, да. Ну, вот
13:12
13 minutes, 12 seconds
видите, культура тоже понятие относительное. Правильно. Только к теории относительности это уже никакого отношения не имеет.
13:21
13 minutes, 21 seconds
Прошу вас. Спасибо.
13:28
13 minutes, 28 seconds
[музыка]
13:37
13 minutes, 37 seconds
Стало быть, время относительно. Вот всё, что мы можем узнать из этой знаменитой теории. Нет, не
13:44
13 minutes, 44 seconds
всё. Начальник станции заметил бы ещё одну странную вещь. С нарастанием скорости длина поезда стала бы уменьшаться.
13:53
13 minutes, 53 seconds
То есть как уменьшаться? Вот так. Поезд с его точки зрения стал бы короче.
14:00
14 minutes
А мы бы тоже это заметили? Нет, для нас длина поезда осталась бы прежней.
14:08
14 minutes, 8 seconds
Ну вот опять чертовщина какая-то. А какой он на самом деле? Вы же сами сказали, что это глупый вопрос.
14:15
14 minutes, 15 seconds
Я сказала нелепой. Неважно, я не обиделась. Что сейчас на самом деле?
14:21
14 minutes, 21 seconds
Утро или вечер? Вечер. А у кубинцев утро. Ну и что? У нас зима, а в Новой
14:28
14 minutes, 28 seconds
Зеландии лето. От вас, товарищ находится слева, а от меня справа. С нашей точки зрения, длина
14:36
14 minutes, 36 seconds
поезда одна, а с точки зрения стрелышника другая. И всё это на самом деле. Да и всё-таки это очень трудно охватить умом.
14:47
14 minutes, 47 seconds
Дедушкам наших прадедушек тоже было ужасно трудно.
14:52
14 minutes, 52 seconds
Они, например, тоже не могли охватить умом, что земля — это шар. Ведь с точки зрения северян, в
14:59
14 minutes, 59 seconds
южном полушарии все ходят вот так верх ногами. А с точки зрения австралийцев мы ходим вниз головой. Так где же на самом
15:07
15 minutes, 7 seconds
деле верх? Там очевидно, в каждой точке пространства есть собственный верх. Верно.
15:16
15 minutes, 16 seconds
Пожалуйста. Ну вот. А в каждой физической системе есть собственные размеры и своё время. А мы не замечаем этого, потому что движемся медленно.
15:26
15 minutes, 26 seconds
Так. Так. Ну, допустим, наш поезд помчался с немыслимой скоростью. Что мы увидим тогда? Ничего особенного. С нашей
15:34
15 minutes, 34 seconds
точки зрения, в вагоне бы ничего не изменилось. А что увидят дачники на платформе? Они не успеют ничего разглядеть. Верно.
15:44
15 minutes, 44 seconds
Но давайте представим себе, что у людей, которые проводили нас в это невероятное путешествие, есть фантастический
15:53
15 minutes, 53 seconds
телевизор. Он показывает мир в полном соответствии с формулами Эйнштейна. При скорости поезда в 280.000
16:01
16 minutes, 1 second
км/ секунду всё, что находится в нём, сократилось бы с точки зрения телезрителей в три раза, а наши часы шли бы в три раза медленнее их часов.
16:13
16 minutes, 13 seconds
[музыка]
16:27
16 minutes, 27 seconds
[аплодисменты]
16:32
16 minutes, 32 seconds
[музыка]
16:33
16 minutes, 33 seconds
[аплодисменты]
16:36
16 minutes, 36 seconds
Один день нашей жизни телезрители наблюдали бы целых 3 дня.
16:42
16 minutes, 42 seconds
Значит, у них прошло бы 3 дня, а у нас только день. У них 3 года, а у нас
16:49
16 minutes, 49 seconds
только год. Вы знаете, мне нравится такой пост. Вы рано радуетесь? Да. А нам ещё далеко до такой скорости. Это верно,
16:56
16 minutes, 56 seconds
конечно, но сейчас я имела в виду другое. Дело в том, что вы могли бы и не садиться в этот поезд. С таким же успехом можно было остаться в Москве. Не
17:04
17 minutes, 4 seconds
понимаю, как же так. Очень просто. В агоне ваши часы отстали от московских, верно?
17:11
17 minutes, 11 seconds
Ну вот, а в Москве они точно также отстанут от наших вагонных
17:18
17 minutes, 18 seconds
часов. И каждый день вашей городской жизни мы наблюдали бы в поезде в течение целых 3х
17:26
17 minutes, 26 seconds
дней. У нас прошло бы 3 дня, а у вас только день. У нас 3 года, а у вас
17:33
17 minutes, 33 seconds
только год. У нас 30 лет, а у вас только 10. И так далее.
17:40
17 minutes, 40 seconds
[музыка]
17:41
17 minutes, 41 seconds
Вы что-нибудь поняли? Ведь с этой сумасшедшей скоростью мчится поезд, а не Москва. А какая
17:50
17 minutes, 50 seconds
разница? Равномерные прямолинейные движения относительно. Мы удаляемся от Москвы, но ведь и Москва точно так же удаляется от нас. А законы природы везде одинаковы.
18:03
18 minutes, 3 seconds
Вы не согласны? Я на всё согласен.
18:07
18 minutes, 7 seconds
скоро выяснится, что мы вообще едем в другую сторону.
18:12
18 minutes, 12 seconds
Позвольте, но как же тогда говорят, что будущий космонавт вернётся на Землю молодым, а встречать его будут бородатые внуки? А дело в том, что он не будет всё время лететь равномерно и прямолинейно.
18:22
18 minutes, 22 seconds
Ему придётся набирать и гасить скорость, испытывать ускорение, менять направление полёта. А ускорение не относительно, оно
18:29
18 minutes, 29 seconds
абсолютно. Поэтому молодым останется тот, кто его испытает. Ну, в общем, всё это красивая теория.
18:36
18 minutes, 36 seconds
не имеющие никакого практического значения.
18:41
18 minutes, 41 seconds
Вы не правы вдвойне. Во-первых, мы должны ясно представлять себе, как устроен мир. А во-вторых,
18:49
18 minutes, 49 seconds
впрочем, вот посмотрите.
18:55
18 minutes, 55 seconds
О, синхрофозаотрон. А, это грандиозная вещь. Так вот, эту вещь инженеры рассчитывали и строили по формулам теории относительности.
19:06
19 minutes, 6 seconds
Частицы материи разгоняются здесь почти до скорости света. И всё, что вам кажется просто игрой ума, происходит на самом деле.
19:17
19 minutes, 17 seconds
Меняется и время, и размеры частиц, и масса, о которой я вам не говорила, но которая тоже зависит от скорости. Так почему же вы рассердились, когда я
19:25
19 minutes, 25 seconds
сказал, что всё в мире относительно? Да потому что это неверно. Всё в мире подчинено абсолютным законам природы. И
19:32
19 minutes, 32 seconds
теория относительности отражает эти законы. Скажите, это случайно не вы?
19:38
19 minutes, 38 seconds
Нет, случайно не я.
19:43
19 minutes, 43 seconds
А можно мне попросить у вас эту страничку, пожалуйста? Я только с автографом,
19:50
19 minutes, 50 seconds
пожалуйста. Чай пить будете? Будем, будем.
20:00
20 minutes
Что? Чай принесли? Да.
20:04
20 minutes, 4 seconds
Вы, кажется, хотели рассказать что-то о теории относительности. Что же это такое?
20:21
20 minutes, 21 seconds
[музыка]
