Харьцангуйн онол: Эхлэгчдэд зориулсан гарын авлага
Альберт Эйнштейний боловсруулсан харьцангуйн онол бол физикийн хамгийн шинэлэг ойлголтуудын нэг юм. Энэ онол нь бидний цаг хугацаа, орон зай, таталцлын талаарх ойлголтыг үндсээр нь өөрчилсөн. Харьцангуйн тусгай онол, Харьцангуйн ерөнхий онол гэсэн хоёр хэсэгт хуваагддаг. Харьцангуйн тусгай онол
Эйнштейний 1905 онд дэвшүүлсэн Харьцангуйн тусгай онол нь тогтмол хурдтай хөдөлж буй хэтийн төлөвүүд болох инерциал лавлагааны систем дэх объектуудын зан төлөвт чиглэгддэг. Энэ онол нь харьцангуйн зарчим ба гэрлийн хурдны тогтмол байдал гэсэн хоёр үндсэн зарчмыг нэвтрүүлсэн. Харьцангуйн онолын зарчим
Харьцангуйн онолын зарчимд физикийн хуулиуд бүх инерциал тооллын системд ижил байна гэж заасан. Энэ нь та амарсан ч бай, тогтмол хурдтай хөдөлсөн ч физикийн хууль өөрчлөгддөггүй гэсэн үг. Энэ зарчмын нэг сонирхолтой үр дагавар нь таны үйл ажиллагааны хүрээнээс харалгүйгээр хөдөлж байна уу эсвэл амарч байна уу гэдгээ ялгах чадваргүй болсон явдал юм. Гэрлийн хурдны тогтмол байдал
Эйнштейний онол нь вакуум дахь гэрлийн хурд тогтмол бөгөөд гэрлийн эх үүсвэр эсвэл ажиглагчийн хөдөлгөөнд нөлөөлдөггүй гэж үздэг. Энэ хурд нь секундэд ойролцоогоор \(299,792\) километр байна ( \(c\) ). Энэ нь цаг хугацаа, орон зай хоёр харьцангуй ойлголт гэсэн санааг бий болгодог. Ажиглагчийн хөдөлгөөний байдлаас хамааран ижил үйл явдал өөр өөр цаг хугацаа, байршилд тохиолдож болно. Цагийн тэлэлт
Харьцангуйн тусгай онолын хамгийн гайхалтай үр дүнгүүдийн нэг бол цаг хугацааны тэлэлт юм. Энэ нөлөө нь янз бүрийн инерцийн хүрээн дэх ажиглагчдын хувьд цаг хугацаа өөр өөр хурдаар өнгөрдөг гэсэн үг юм. Цагийн тэлэлтийг тодорхойлсон томъёо нь: \( t' = \frac{t}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}} \) энд \(t'\) нь хугацааны интервал юм. Хөдөлгөөнд байгаа ажиглагчийн хэмждэг, \(t\) нь хөдөлгөөнгүй ажиглагчийн хэмжсэн хугацааны интервал, \(v\) нь хөдөлж буй ажиглагчийн хурд, \(c\) нь гэрлийн хурд юм. Энэ тэгшитгэл \(v\) \(c\) ойртох тусам \(t'\) \(t\) -ээс мэдэгдэхүйц их болж байгааг харуулж байгаа нь хөдөлж буй ажиглагчийн цаг удааширч байгааг харуулж байна. Урт агшилт
Урт агшилт нь бас нэг сонирхолтой үр дүн юм. Хөдөлгөөнтэй ажиглагч объекттой харьцуулахад объектууд хөдөлгөөний чиглэлд богино харагддаг. Урт агшилтын томъёо нь: \( L' = L \sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}} \) энд \(L'\) нь хөдөлж буй ажиглагчийн хэмжсэн урт, \(L\) нь хөдөлгөөнгүй ажиглагчийн хэмжсэн урт, \(v\) нь хөдөлж буй ажиглагчийн хурд, \(c\) нь гэрлийн хурд юм. Энэ нь объектын хурд нь гэрлийн хурд руу ойртох тусам түүний урт багасдаг болохыг харуулж байна. Масс-энергийн эквивалент
Харьцангуйн тусгай онолоос гарч ирсэн хамгийн алдартай тэгшитгэл бол масс-энергийн эквивалентыг илэрхийлдэг \(E=mc^2\) юм. Энэ нь массыг энерги болон эсрэгээр хувиргаж болно гэсэн үг юм. Уг тэгшитгэл нь цөмийн энергийг хөгжүүлэх, оддын энергийн үйлдвэрлэлийг ойлгоход чухал үүрэг гүйцэтгэсэн. Харьцангуйн ерөнхий онол
1915 онд Эйнштейн онолоо хурдатгал ба таталцлыг багтаасан байдлаар өргөжүүлж, харьцангуйн ерөнхий онолыг бий болгосон. Энэ онол нь таталцлыг масс хоорондын хүч биш харин массаас үүссэн орон зайн цаг хугацааны муруйлт гэж ойлгох шинэ тогтолцоог бүрдүүлж өгсөн. Орон зайн цаг хугацааны муруйлт
Харьцангуйн ерөнхий онол нь гариг, од гэх мэт асар том биетүүд эргэн тойронд нь сансар огторгуйд муруйлт үүсгэдэг гэж үздэг. Орон зайн цаг хугацааны энэ муруйлт нь эргээд бидний таталцлын хүч гэж ойлгодог биетүүдийн хөдөлгөөнийг чиглүүлдэг. Массын оршихуй нь орон зайн цагийг эргүүлдэг бөгөөд энэ муруй сансар огторгуйн хугацаанд объектуудын дагаж буй замыг таталцлын тойрог зам гэж үздэг. Таталцлын хугацааны тэлэгдэл
Таталцлын хугацааны тэлэлт нь харьцангуйн ерөнхий онолын таамаглал юм. Энэ нь янз бүрийн таталцлын потенциалтай бүс нутагт цаг хугацаа өөр өөр хурдаар өнгөрдөг гэж заасан байдаг. Гараг, од гэх мэт асар том биеттэй ойртох тусам цаг хугацаа массаас алслагдсан бүстэй харьцуулахад удаан өнгөрдөг. Энэ нөлөө нь дэлхийн гадаргуу болон тойрог зам дахь цагуудын цаг хугацааг харьцуулсан туршилтаар батлагдсан. Туршилтын баталгаажуулалт
Харьцангуйн онол олон тооны туршилт, ажиглалтаар батлагдсан. Хамгийн алдартай туршилтуудын нэг бол 1919 онд нар хиртэх үед таталцлын нөлөөгөөр гэрлийн гулзайлтын ажиглалт байсан бөгөөд энэ нь нар шиг асар том биетийн дэргэдүүр өнгөрөхөд гэрэл гулзайлгах болно гэсэн Эйнштейний таамаглалыг дэмжсэн юм. Өөр нэг баталгаа нь Харьцангуйн тусгай болон ерөнхий онолыг хоёуланг нь авч үздэг Global Positioning System (GPS) юм. GPS-ийн хиймэл дагуулууд нь тэдний хөдөлж буй хурд (Тусгай харьцангуйн онол) болон дэлхийн гадаргуутай харьцуулахад сул таталцлын орон (Харьцангуй ерөнхий онол) хоёуланд нь нөлөөлдөг. Байршлын мэдээллийг үнэн зөвөөр хангахын тулд эдгээр харьцангуй нөлөөллийн тохируулга хийх шаардлагатай. Харьцангуйн онол нь атомын зан төлөвөөс эхлээд галактикийн динамик хүртэлх орчлон ертөнцийн талаарх бидний ойлголтод ихээхэн нөлөөлдөг. Хэдийгээр хийсвэр шинж чанартай мэт санагдах боловч түүний зарчмууд нь бидний өдөр тутам ашигладаг технологид чухал ач холбогдолтой бөгөөд сансар огторгуйг судлахад чиглүүлсээр байна.
