Maxsus nisbiylik nazariyasi . 1905 yilda Eynshteyn tomonidan nashr etilgan maxsus nisbiylik nazariyasi (STR) relyativistik jarayonlar va hodisalarni tavsiflaydi va yorug'lik tezligiga yaqin tezlikda o'zini namoyon qiladi. SRT yaratish uchun Eynshteyn qabul qildi ikkita postulat: 1) barcha inertial sanoq sistemalarida yorug'lik tezligi doimiy bo'lib qoladi; 2) barcha inertial sanoq sistemalarida tabiat qonunlari invariant (bir xil). Bundan tashqari, u gollandiyalik nazariy fizikning o'zgarishlarini qo'llagan Hendrik Lorenz.

Fazo va vaqt o'rtasidagi munosabat to'rt o'lchovli fazo-vaqtda namoyon bo'ladi. Bu munosabat ikki hodisa orasidagi masofa (lar) formulasida aniq aks ettirilgan to'rt o'lchovli bo'sh joy:

vaqt qaerda, ∆ℓ ikki nuqta orasidagi masofa uch o'lchovli bo'sh joy.

Konvertatsiya Lorenz shuningdek, harakatlanmaydigan (K) va harakatlanuvchi (K 1) mos yozuvlar tizimlarining koordinatalari o'rtasidagi bog'liqlik ko'rinishidagi fazo va vaqt o'rtasidagi munosabatni o'z ichiga oladi x 1 = gּ(x─ ) va t 1 = gּ(t─ ), qayerda g = 1/- chaqirdi relativistik koeffitsient. Lorents harakatlanuvchi (K 1) va harakatsiz (K) mos yozuvlar sistemalarida oʻzgarishning chiziqliligi va yorugʻlik tezligining doimiyligi asosida g ning ifodalarini topdi.

Eynshteyn Lorents transformatsiyasidan foydalanib, umumiy nisbiylikni yaratdi, unga ko'ra harakatlanuvchi jismning uzunligi pasayib bormoqda qonuniy:

Tezlik bilan harakatlanuvchi jismning massasi ortadi qonuniy:

Harakatlanuvchi soatning vaqt oqimi sekinlashadi qonuniy:

τ = τ 0 ּ ,

Quyidagi misol yuqori tezlikda harakatlanayotganda vaqtning sekinlashishini aniqroq ko'rsatadi. Aytaylik, kosmik kema 0,99 km/s tezlikda uchib, 50 yildan keyin qaytib keldi. STO ma'lumotlariga ko'ra, astronavt soatiga ko'ra, bu parvoz atigi bir yil davom etgan. Agar 20 yoshida kosmonavt Yerda yangi tug'ilgan o'g'lini qoldirgan bo'lsa, u holda 50 yoshli o'g'il 21 yoshli otasi bilan uchrashadi.

SRT quyidagi almashtirish formulasini oldi tezliklar yig'indisi qonuni:

1 = ( +u)/(1+ u/c 2) ,

agar jism yorug'lik tezligida harakat qilsa =s. va mos yozuvlar tizimi yorug'lik tezligi u= bilan harakat qiladi c, keyin biz olamiz: 1 = Bilan. Binobarin, yorug'lik tezligi mos yozuvlar ramkasining tezligidan qat'i nazar, doimiy bo'lib qoldi.

Umumiy nisbiylik nazariyasi . Tezlanish bilan harakatlanuvchi mos yozuvlar tizimlarida inersiya printsipi ham, mexanika qonunlari ham qondirilmaydi. Inertial bo'lmagan sanoq sistemalarida jismning harakatlarini tavsiflovchi nazariyani yaratish zarurati tug'ildi. Eynshteyn yaratganida bu vazifani bajardi umumiy nisbiylik nazariyasi(OTO).

GTR da Eynshteyn nisbiylik printsipini inertial bo'lmagan sanoq sistemalariga kengaytiradi. U jismning tortishish va inersiya massalarini ekvivalent deb hisoblaydi. 1890 yilda venger fizigi L. Eotvos jismning gravitatsion va inertial massasining 10 -9 ga tengligi yuqori aniqlik bilan tasdiqlandi. Gravitatsion va inertsial massalarning ekvivalentligi haqidagi bu bayonot umumiy nisbiylik nazariyasining asosi bo'ldi.

Umumiy nisbiylik nazariyasi shuni ko'rsatdiki, massa kontsentratsiyasi atrofidagi bo'shliq, o'ralgan va Riman fazosi xarakteriga ega. Umumiy nisbiylik nazariyasi Nyutonning universal tortishish qonunini Eynshteynning relativistik tortishish qonuni bilan almashtiradi, bu qonundan ma'lum bir holatda Nyuton qonuni kelib chiqadi. 1919 va 1922 yillarda Quyosh tutilishi paytida o'rganilgan nurning burilishi, uzoq yulduzlardan, Quyoshning tortishish maydonidagi to'g'rilikdan kelib chiqadi. Tajribalar ko'rsatdi bo'shliqning egriligi Quyosh yaqinida va shu bilan umumiy nisbiylik nazariyasining to'g'riligini isbotladi.

Umumiy nisbiylik nazariyasi tortishishning relativistik qonunlarini materiyaning fazo va vaqt xususiyatlariga ta'siri sifatida tavsiflaydi. Va fazo va vaqtning xususiyatlari ularda sodir bo'ladigan jismoniy jarayonlarga ta'sir qiladi. Shuning uchun to'rt o'lchovli fazoda moddiy nuqtaning harakati egri fazoning geodezik chizig'i bo'ylab sodir bo'ladi. Binobarin, moddiy nuqtaning harakat tenglamasi egri fazoning geodezik chizig’ini tavsiflaydi. Eynshteyn bu tenglamani topdi. dan iborat 10 ta tenglama. Bu tenglamalarda tortishish maydoni 10 ta maydon potensiali yordamida tasvirlangan. Umumiy nisbiylik nazariyasining matematik apparati murakkabdir, eng oddiylaridan tashqari, umumiy nisbiylik bilan bog'liq deyarli barcha muammolarni hali hal qilib bo'lmaydi; Shuning uchun olimlar hali ham umumiy nisbiylik nazariyasini tushunishga harakat qilmoqdalar.

Nyuton ijodi yirik ilmiy inqilob, tabiatshunoslikdagi deyarli barcha ilmiy g‘oyalarni tubdan o‘zgartirish namunasidir. Nyuton davridan boshlab klassik fizika paradigmasi vujudga keldi va deyarli 250 yil davomida fanda asosiy va belgilovchi qarashlar tizimiga aylandi.

Nyutonning izdoshlari u kashf etgan konstantalarni mazmunli ravishda aniqlay boshladilar. Asta-sekin ilmiy maktablar shakllana boshladi, kuzatish va tahlil qilish usullari, turli tabiat hodisalarini tasniflash yo'lga qo'yildi. Asboblar va ilmiy jihozlar zavod usulida ishlab chiqarila boshlandi. Tabiatshunoslikning ko‘plab sohalarida davriy nashrlar nashr etila boshlandi. Fan inson faoliyatining eng muhim sohasiga aylandi.

Shunday qilib, Nyuton mexanikasi va kosmologiyasi Aristotel ta'limotini va ming yildan ortiq hukmronlik qilgan o'rta asr sxolastik inshootlarini almashtirib, yangi dunyoqarashning asosi sifatida o'zini namoyon qildi.

Biroq, 19-asrning oxiriga kelib, hukmron paradigmaga zid bo'lgan faktlar paydo bo'la boshladi. Va asosiy nomuvofiqliklar yana o'sha davrda eng jadal rivojlanayotgan fan bo'lgan fizikada kuzatildi.

Bu holatning klassik misoli 19-asrning oxirida "o'sha yillardagi klassik fizikaning tiniq va yorqin osmonida faqat ikkita kichik bulut bor edi" deb ta'kidlagan lord Kelvin (Uilyam Tomson) bayonoti. Ulardan biri Yerning mutlaq tezligini aniqlash bo'yicha Mishelson tajribasining salbiy natijasi bilan bog'liq, ikkinchisi mutlaq qora jismning spektrida energiya taqsimoti bo'yicha nazariy va eksperimental ma'lumotlar o'rtasidagi ziddiyat bilan bog'liq.

Kelvin g'ayrioddiy idrok ko'rsatdi. Ushbu hal etilmagan muammolar Eynshteynning nisbiylik nazariyasi va kvant nazariyasining paydo bo'lishiga olib keldi, bu yangi tabiatshunoslik paradigmasining asosini tashkil etdi.

Yana shuni ta’kidlash mumkinki, klassik Nyuton fizikasidan foydalanish Merkuriy orbitasini to‘g‘ri hisoblash imkonini bermagan, Maksvell elektrodinamika tenglamalari harakatning klassik qonunlariga to‘g‘ri kelmas edi.

Nisbiylik nazariyasini yaratishning zaruriy sharti aynan yuqorida aytib o'tilgan qarama-qarshiliklar edi. Ularning yechimi tabiatshunoslikka yangi relativistik yondashuvning kiritilishi bilan mumkin bo'ldi.

Odatda aniq tushunilmaydigan narsa shundaki, fizik qonunlarga nisbatan nisbiy (yoki relyativistik) yondashishga bo'lgan umumiy intilish zamonaviy fan rivojlanishining juda dastlabki bosqichida paydo bo'la boshlagan. Aristoteldan boshlab, olimlar Yerni koinotning markaziy nuqtasi deb hisoblashgan va vaqtning dastlabki momenti ibtidoiy materiyani harakatga keltiruvchi dastlabki turtki sifatida qabul qilingan. Aristotel g'oyalari o'rta asrlar ongida mutlaq g'oyalar sifatida qabul qilingan, ammo 15-asrning oxiriga kelib ular allaqachon kuzatilgan tabiat hodisalari bilan ziddiyatga tushib qolgan. Ayniqsa, astronomiyada ko'plab nomuvofiqliklar to'plangan.

Qarama-qarshiliklarni hal qilishga birinchi jiddiy urinish Kopernik tomonidan sayyoralar Yer atrofida emas, balki Quyosh atrofida harakat qilishini qabul qilish orqali amalga oshirildi. Ya'ni, u birinchi marta Yerni Olam markazidan olib tashladi va makonni uning boshlang'ich nuqtasidan mahrum qildi. Bu, aslida, butun insoniy tafakkurni qat'iy qayta qurishning boshlanishi edi. Kopernik Quyoshni shu markazga qo'ygan bo'lsa-da, keyinchalik odamlar hatto Quyosh ham ko'p yulduzlardan biri bo'lishi mumkinligini va hech qanday markaz topib bo'lmasligini tushunishlari uchun katta qadam tashladi. Shunda, tabiiyki, vaqt haqida ham shunga o'xshash fikr paydo bo'ldi va koinot hech qanday yaratilish lahzasi va u harakat qiladigan "oxiri" bo'lmagan cheksiz va abadiy ko'rina boshladi.

Aynan shu o'tish nisbiylik nazariyasining paydo bo'lishiga olib keladi. Kosmosda imtiyozli pozitsiyalar va vaqtning imtiyozli lahzalari bo'lmaganligi sababli, fizik qonunlar markaz sifatida olingan har qanday nuqtaga teng ravishda qo'llanilishi mumkin va ulardan bir xil xulosalar chiqariladi. Shu nuqtai nazardan, vaziyat Aristotel nazariyasidagidan tubdan farq qiladi, bu erda, masalan, Yerning markaziga barcha materiya moyil bo'lgan nuqta sifatida alohida rol berilgan. Relyativizatsiya tendentsiyasi keyinchalik Galiley va Nyuton qonunlarida o'z aksini topdi

Galiley harakat nisbiy xususiyatga ega degan fikrni ifodalagan. Ya'ni jismlarning bir tekis va to'g'ri chiziqli harakatini faqat bunday harakatda qatnashmaydigan jismga nisbatan aniqlash mumkin.

Tasavvur qilaylik, bir poyezd ikkinchi poyezddan doimiy tezlikda va tebranishlarsiz o‘tadi. Bundan tashqari, pardalar yopiq va hech narsa ko'rinmaydi. Yo‘lovchilar qaysi poyezd harakatlanayotganini va qaysi biri harakatsizligini ayta oladimi? Ular faqat nisbiy harakatni kuzatishi mumkin. Bu klassik nisbiylik printsipining asosiy g'oyasi.

Harakatning nisbiylik printsipining kashf etilishi eng katta kashfiyotlardan biridir. Usiz fizikani rivojlantirish imkonsiz bo'lar edi. Galiley gipotezasiga ko'ra, inertial harakat va dam olish moddiy jismlarga ta'sirida farqlanmaydi. Harakatlanuvchi mos yozuvlar tizimidagi hodisalarni tavsiflashga o'tish uchun koordinata o'zgarishlarini amalga oshirish kerak edi. "Galileyning o'zgarishlari", ularning muallifi nomi bilan atalgan.

Masalan, qandaydir koordinatalar tizimini olaylik X, sobit mos yozuvlar tizimi bilan bog'liq. Keling, o'q bo'ylab harakatlanadigan ob'ektni tasavvur qilaylik X doimiy tezlikda v. Koordinatalar X " , t", bu ob'ektga nisbatan olingan, keyin Galiley o'zgarishi bilan aniqlanadi

x" = x - ut
y" = y
z" = z
t" = t

Uchinchi tenglama ayniqsa diqqatga sazovordir ( t" = t) unga ko'ra soat tezligi nisbiy harakatga bog'liq emas. Xuddi shu qonun eski va yangi qonun hujjatlarida ham qo'llaniladi. Bu nisbiylikning cheklangan printsipidir. Biz shunday deymiz, chunki mexanika qonunlari Galiley o'zgarishlari bilan o'zaro bog'langan barcha mos yozuvlar tizimlarida bir xil munosabatlar bilan ifodalanadi.

Galileyning harakatning nisbiyligi haqidagi g'oyasini ishlab chiqqan Nyutonning so'zlariga ko'ra, laboratoriyada bir tekis va to'g'ri chiziqli harakatlanuvchi (inertial sanoq sistemasi) o'tkazilgan barcha fizik tajribalar xuddi tinch holatda bo'lgandek natija beradi.

Yuqorida aytib o'tilganidek, o'sha yillardagi klassik fizikaning muvaffaqiyatlariga qaramay, unga zid bo'lgan ba'zi faktlar to'plangan.

19-asrda kashf etilgan bu yangi ma'lumotlar Eynshteynning relativistik kontseptsiyasiga olib keldi.

Fizikadagi inqilob Remerning kashfiyoti bilan boshlandi. Ma'lum bo'lishicha, yorug'lik tezligi cheklangan va taxminan 300 000 km / sek ga teng. Keyin Bredri yulduzlar aberatsiyasi hodisasini kashf etdi. Ushbu kashfiyotlar asosida yorug'likning vakuumdagi tezligi doimiy ekanligi va manba va qabul qiluvchining harakatiga bog'liq emasligi aniqlandi.

Bo'shliqdagi yorug'likning ulkan, ammo hali ham cheksiz tezligi harakatning nisbiyligi printsipi bilan ziddiyatga olib keldi. Tasavvur qilaylik, poyezd juda katta tezlikda - sekundiga 240 000 kilometr tezlikda harakatlanyapti. Poezdning boshida bo'laylik, dumida lampochka yonadi. Keling, poyezdning bir chetidan ikkinchi chetiga qadar yorug‘lik talab qiladigan vaqtni o‘lchash natijalari qanday bo‘lishi mumkinligini o‘ylab ko‘raylik.

Bu safar, aftidan, biz dam olish vaqtida poyezdga o‘tirganimizdan farq qiladi. Aslida, sekundiga 240 000 kilometr tezlikda harakatlanadigan poezdga nisbatan yorug'lik tezligi (poezd bo'ylab oldinga) sekundiga atigi 300 000 - 240 000 = 60 000 kilometr bo'ladi. Yorug'lik undan qochib ketayotgan bosh vagonning old devoriga yetib kelganga o'xshaydi. Agar siz lampochkani poyezd boshiga qo‘yib, yorug‘lik oxirgi vagonga yetib borish vaqtini o‘lchasangiz, u holda poyezdning harakatiga qarama-qarshi yo‘nalishda yorug‘lik tezligi 240 000 + bo‘lishi kerakdek tuyuladi. 300 000 = sekundiga 540 000 kilometr (Chiroq va quyruq avtomobili bir-biriga qarab harakatlanmoqda).

Shunday qilib, harakatlanuvchi poezdda yorug'lik turli yo'nalishlarda turli tezlikda tarqalishi kerak bo'ladi, statsionar poezdda esa bu tezlik har ikki yo'nalishda bir xil bo'ladi.

Aynan shuning uchun ham Galiley transformatsiyalarida Maksvellning elektromagnit maydon uchun tenglamalari o'zgarmas shaklga ega emas. Ular yorug'likning tarqalishini va yorug'lik tezligiga teng tezlikka ega bo'lgan elektromagnit nurlanishning boshqa turlarini tasvirlaydi C. Qarama-qarshilikni klassik fizika doirasida hal qilish uchun Maksvell tenglamalari to'liq bo'ladigan imtiyozli asosni topish kerak edi. qanoatlansa va yorug'lik tezligi barcha yo'nalishlarda C ga teng bo'ladi. Shu sababli, 19-asr fiziklari efirning mavjudligini taxmin qilishdi, uning roli aslida bunday imtiyozli ma'lumot doirasi uchun jismoniy asos yaratishga qisqartirildi.

Efir orqali Yerning harakat tezligini aniqlash uchun tajribalar o'tkazildi (Mishelson-Morli tajribasi kabi). Buning uchun prizmadan o'tuvchi manbadan kelgan yorug'lik dastasi Yer harakati yo'nalishi bo'yicha va unga perpendikulyar bo'lingan. G'oyalarga ko'ra, tezliklar bir xil bo'lsa, ikkala nur ham prizmaga bir vaqtning o'zida etib boradi va yorug'lik intensivligi ortadi. Agar tezliklar boshqacha bo'lsa, yorug'lik intensivligi zaiflashadi. Tajriba natijasi nolga teng edi, Yerning efirga nisbatan tezligini aniqlash mumkin emas edi.

Tajribalar efirning oddiy nazariyasining ushbu mos yozuvlar tizimining xossalari haqidagi bashoratlarini tasdiqlamagach, X. Lorents yana klassik fizikani saqlab qolish maqsadida bunday tajribalarning salbiy natijalarini tushuntiruvchi yangi nazariyani taklif qildi. o'lchash asboblari efirga nisbatan harakat qilganda sodir bo'ladigan o'zgarishlarning natijasi. U kuzatish natijalari bilan Nyuton qonunlari oʻrtasidagi nomuvofiqlikni S ga yaqin tezlikda harakatlanayotganda asboblar bilan sodir boʻladigan oʻzgarishlar bilan izohladi.

Lorents yorug'lik tezligiga yaqin tezlikda harakatlanayotganda, Galiley o'zgarishlaridan foydalanish mumkin emas, chunki ular yuqori tezliklarning ta'sirini hisobga olmaydilar. Uning yorug'lik tezligiga yaqin tezlikdagi o'zgarishlari "Lorentz transformatsiyasi" deb ataladi. Galiley transformatsiyasi past tezlikli tizimlar uchun Lorentz transformatsiyasining alohida holatidir.

Lorents o'zgarishlari quyidagi shaklga ega:

Lorents o'zgarishlariga ko'ra, jismoniy miqdorlar - jismning massasi, uning harakat yo'nalishidagi uzunligi va vaqti quyidagi munosabatlarga muvofiq jismlarning harakat tezligiga bog'liq:

	Qayerda M- tana massasi	Ushbu Lorentz o'zgarishlarining ma'nosi shunday deydi: yorug'likka yaqin tezlikda tana vaznining oshishi tezlik vektoriga to'g'ri keladigan yo'nalishda harakatlanayotganda tana uzunligining qisqarishi ikki hodisa orasidagi vaqtni oshirish yoki vaqtni sekinlashtirish
	Qayerda L- tana uzunligi
	Qayerda ∆t - ikki hodisa orasidagi vaqt oralig'i

Lorentz tomonidan kashf etilgan naqshlarning jismoniy ma'nosini topishga harakat qilib, biz x yo'nalishi bo'yicha tezlik vektoriga to'g'ri keladigan barcha jismlar siqiladi va ularning harakat tezligi qanchalik kuchli bo'lsa, deb taxmin qilishimiz mumkin. Ya'ni, jismlar elektron orbitalarning tekislanishi tufayli qisqarishni boshdan kechiradi. Sublight tezligiga erishilganda, biz harakatlanuvchi tizimda vaqtni kengaytirish haqida gapirishimiz mumkin. Mashhur egizak paradoksi ana shu tamoyilga asoslanadi. Agar egizaklardan biri besh yil davomida kemada yorug'likdan past tezlikda kosmik sayohatga chiqsa, u egizak akasi allaqachon juda keksa odam bo'lganida erga qaytadi. Yorug'lik tezligiga yaqin tezlikda harakatlanuvchi jismga massa ortib borishining ta'sirini tez harakatlanuvchi jismning kinetik energiyasining ortishi bilan izohlash mumkin. Eynshteynning massa va energiyaning o'ziga xosligi haqidagi g'oyalariga muvofiq, harakat paytida tananing kinetik energiyasining bir qismi uning massasiga aylanadi.

Agar elektrodinamikaning Maksvell tenglamalariga Lorens o'zgarishlarini qo'llasak, ular bunday transformatsiyalar ostida o'zgarmas ekanligi ma'lum bo'ladi.

Eynshteyn o'zining nisbiylik nazariyasini ishlab chiqish uchun Lorentz o'zgarishlaridan foydalangan.

Fazo va vaqt

Nisbiylik nazariyasini yaratishning muhim sharti fazo va vaqtning xususiyatlari haqidagi yangi g'oyalar edi.

Oddiy ongda vaqt ketma-ket hodisalarning ob'ektiv mavjud tabiiy muvofiqlashuvidan iborat. Fazoviy xarakteristikalar - bu ba'zi jismlarning boshqalarga nisbatan joylashuvi va ular orasidagi masofalar.

Nyutonning nazariy tizimida ob'ektiv, mustaqil mavjudlik sifatida vaqtning birinchi ilmiy tushunchasi - vaqt haqidagi substansial tushuncha aniq shakllantirildi. Bu tushuncha qadimgi atomistlardan kelib chiqqan va Nyutonning mutlaq fazo va vaqt haqidagi ta’limotida gullab-yashnagan. Nyutondan keyin 20-asr boshlarigacha fizikada aynan shu kontseptsiya yetakchilik qilgan. Nyuton vaqt va makonni aniqlashga ikki tomonlama yondashdi. Ushbu yondashuvga ko'ra, mutlaq va nisbiy vaqt mavjud.

Mutlaq, haqiqiy va matematik vaqtning o'zida, tashqi hech qanday aloqasi bo'lmagan holda, bir xilda oqadi va davomiylik deb ataladi.

Nisbiy, ko'rinadigan yoki oddiy vaqt - bu matematik vaqt o'rniga kundalik hayotda ishlatiladigan davomiylik o'lchovidir - bu soat, oy, yil va boshqalar.

Mutlaq vaqtni uning oqimida o'zgartirib bo'lmaydi.

Kundalik darajada uzoq vaqtni hisoblash tizimi mumkin. Agar u yildagi kunlarni sanash tartibini nazarda tutsa va unda davr ko'rsatilgan bo'lsa, u kalendardir.

Vaqtning relyatsion tushunchasi substansial tushuncha kabi qadimiydir. U Platon va Aristotel asarlarida ishlab chiqilgan. Aristotel o'zining "Fizika" asarida birinchi bo'lib vaqt tushunchasi haqida batafsil ma'lumot bergan. Bu kontseptsiyada vaqt mustaqil mavjud bo'lgan narsa emas, balki asosiyroq mavjudotdan olingan narsadir. Aflotun uchun vaqtni xudo yaratgan, Arastu uchun esa ob'ektiv moddiy harakat natijasidir. Dekartdan boshlab, 19-asr pozitivistlarigacha boʻlgan zamonaviy davr falsafasida vaqt inson ongi faoliyatining turli tomonlarini ifodalovchi xususiyat yoki munosabatlardir.

Kosmos muammosi, yaqinroq o'rganilganda, ham qiyin bo'lib chiqadi. Kosmos - bu boshqa shakllar va ma'lum tuzilmalar mavjud bo'lgan vosita bo'lib xizmat qiladigan mantiqiy tasavvur qilinadigan shakl. Masalan, elementar geometriyada tekislik - har xil, lekin tekis figuralar qurilgan vosita bo'lib xizmat qiladigan bo'shliq.

Nyutonning klassik mexanikasida mutlaq fazo o‘z mohiyatiga ko‘ra, hech qanday tashqi narsadan qat’iy nazar, har doim bir xil va harakatsiz qoladi. U Demokritning bo'shligining analogi sifatida ishlaydi va jismoniy ob'ektlar dinamikasi maydonidir.

Aristotelning izotropik fazo haqidagi g'oyasi Demokrit fazosining bir xilligi va cheksizligidan ajralib chiqdi. Aristotel va uning izdoshlariga ko'ra, kosmos markazga ega bo'ldi - Yer, uning atrofida aylanuvchi sharlar, yulduzlarning eng uzoqdagi samoviy sferasi yakuniy dunyo makonining chegarasi bo'lib xizmat qiladi. Aristotel fazoning cheksizligini rad etadi, lekin cheksiz vaqt tushunchasiga amal qiladi. Bu kontseptsiya uning cheklangan bo'lsa-da, cheksiz bo'lgan koinotning sharsimon makon haqidagi g'oyasida ifodalangan.

Klassik Nyuton fazosi uning bir xilligi g'oyasiga asoslanadi. Bu Kopernik, Bruno, Galiley va Dekart asarlarida izchil ishlab chiqilgan klassik fizikaning asosiy g'oyasi. Bruno allaqachon koinot markazi g'oyasidan voz kechdi va uni cheksiz va bir hil deb e'lon qildi. Bu fikr Nyuton bilan yakuniga yetdi. Bir jinsli fazoda mutlaq harakat g'oyasi o'zgaradi, ya'ni undagi jism inertsiya tufayli harakatlanadi. Tezlanish bo'lmaganda inersiya kuchlari paydo bo'lmaydi. To'g'ri chiziqli va bir tekis harakatning ma'nosi ma'lum bir jism va o'zboshimchalik bilan tanlangan mos yozuvlar tanasi orasidagi masofaning o'zgarishi bilan bog'liq. To'g'ri chiziqli va bir tekis harakat nisbiydir.

Tarixiy jihatdan birinchi va eng muhim matematik fazo haqiqiy fazoning mavhum tasvirini ifodalovchi yassi Evklid fazosidir. Bu fazoning xossalari 5 ta asosiy postulat va 9 ta aksioma yordamida tasvirlangan. Evklid geometriyasida zaif nuqta bor edi, bu kesishmaydigan parallel chiziqlar haqidagi beshinchi postulat deb ataladi. Qadimgi va yangi davr matematiklari bu pozitsiyani isbotlashga urinishdi. 18-19-asrlarda D. Sakkeri, Lambert va A. Legendrelar bu muammoni hal qilishga harakat qildilar. 5-posulatni isbotlash uchun muvaffaqiyatsiz urinishlar katta foyda keltirdi. Matematiklar Evklid fazosining geometriyasi tushunchalarini o'zgartirish yo'lidan borishdi. Eng jiddiy modifikatsiya 19-asrning birinchi yarmida N. I. Lobachevskiy (1792 - 1856) tomonidan kiritilgan.

U ikkita parallel chiziq aksiomasi o'rniga to'g'ridan-to'g'ri qarama-qarshi gipoteza qo'yish va uning asosida izchil geometriya yaratish mumkin degan xulosaga keldi. Ushbu yangi geometriyada ba'zi bayonotlar g'alati va hatto paradoksal ko'rinardi. Masalan, Evklid aksiomasida shunday deyilgan: tekislikda, berilgan chiziqda yotmagan nuqta orqali birinchisiga parallel ravishda bitta va faqat bitta chiziq o'tkazilishi mumkin. Lobachevskiy geometriyasida bu aksioma quyidagi bilan almashtiriladi: tekislikda, berilgan chiziqda yotmaydigan nuqta orqali, berilgan chiziqni kesib o'tmaydigan bir nechta to'g'ri chiziq o'tkazish mumkin.. Bu geometriyada uchburchak burchaklarining yig'indisi ikkita to'g'ri chiziqdan kichik va hokazo. Ammo, tashqi paradoksga qaramay, mantiqan bu bayonotlar Evklidlarga to'liq tengdir. Ular kosmosning tabiati haqidagi g'oyalarni tubdan o'zgartirdilar. Lobachevskiy bilan deyarli bir vaqtda venger matematigi J.Bolyai va mashhur matematik K.Gausslar ham shunday xulosaga kelishdi. Olimlarning zamondoshlari Evklid bo'lmagan geometriyaga shubha bilan qarashgan va uni sof fantaziya deb bilishgan. Biroq, Rim matematigi E. Beltrami Evklid bo'lmagan geometriya modelini topdi, bu psevdosfera:

1-rasm. Psevdosfera

Kosmosning mohiyatini tushunishdagi navbatdagi katta qadamni B. Riman (1826 - 1866) qildi. 1851 yilda Gettingen universitetini tugatgandan so'ng, u 1854 yilda (28 yoshda) "Geometriyaning gipotezalari to'g'risida" ma'ruza qildi, u erda Evklidning geometriyasi bo'lgan matematik fazo haqida umumiy tushuncha berdi. va Lobachevskiy alohida holatlar edi. n o'lchovli Riman fazosida barcha chiziqlar elementar segmentlarga bo'linadi, ularning holati g koeffitsienti bilan belgilanadi. Agar koeffitsient 0 bo'lsa, bu segmentdagi barcha chiziqlar to'g'ri - Evklid postulatlari ishlaydi. Boshqa hollarda, bo'sh joy kavisli bo'ladi. Agar egrilik musbat bo'lsa, u holda bo'shliq Riman sharsimon deb ataladi. Salbiy bo'lsa, u psevdosferik Lobachevskiy bo'shlig'idir. Shunday qilib, 19-asrning o'rtalariga kelib, tekis uch o'lchamli Evklid fazosining o'rnini ko'p o'lchovli egri fazo egalladi. Riman fazosi tushunchalari oxir-oqibat Eynshteynning umumiy nisbiylik nazariyasini yaratish uchun asosiy shartlardan biri bo'lib xizmat qildi.

2-rasm Riman sferik fazosi

Nisbiylik nazariyasining fazoviy-geometrik fonini yakuniy tayyorlashni Eynshteynning bevosita oʻqituvchisi G. Minkovski (1864 - 1909) bergan boʻlib, u gʻoyani shakllantirgan. to'rt o'lchovli fazo-vaqt uzluksizligi, jismoniy uch o'lchovli makon va vaqtni birlashtiruvchi. U elektron nazariya va nisbiylik printsipiga asoslangan harakatlanuvchi muhitning elektrodinamikasida faol ishtirok etdi. U olgan tenglamalar, keyinchalik Minkovski tenglamalari deb ataladi, Lorents tenglamalaridan biroz farq qiladi, lekin eksperimental faktlarga mos keladi. Ular to'rt o'lchovli fazodagi fizik jarayonlarning matematik nazariyasini tashkil qiladi. Minkovskiy fazosi maxsus nisbiylik nazariyasining kinematik effektlarini vizual talqin qilish imkonini beradi va nisbiylik nazariyasining zamonaviy matematik apparati asosida yotadi.

Yagona makon va vaqt haqidagi bu g'oya keyinchalik atalgan fazoviy vaqt, va uning Nyutonning mustaqil fazo va vaqtidan tubdan farqi, aftidan, Eynshteynni 1905 yildan ancha oldin qo'lga kiritgan va Mishelson tajribasi yoki Lorents-Puankare nazariyasi bilan bevosita bog'liq emas.

1905 yilda Albert Eynshteyn "Annals of Physics" jurnalida "Harakatlanuvchi jismlarning elektrodinamikasi to'g'risida" maqolasini va formula birinchi marta ko'rsatilgan boshqa kichik maqolani nashr etdi. E=mc2. Keyinchalik aytishganidek, bu bizning asrimizning asosiy formulasi.

Elektrodinamikaga oid maqola to'g'ri chiziqli va bir tekis harakat uchun imtiyozli koordinatalar tizimining mavjudligini istisno qiladigan nazariyani taqdim etadi. Eynshteyn nazariyasi fazoviy mos yozuvlar tizimidan mustaqil vaqtni istisno qiladi va tezliklarni qo'shishning klassik qoidasidan voz kechadi. Eynshteyn yorug'lik tezligi doimiy va tabiatdagi tezlik chegarasini ifodalaydi deb faraz qildi. U bu nazariyani chaqirdi "Maxsus nisbiylik nazariyasi".

Eynshteyn o'z nazariyasini quyidagi asosiy postulatlar asosida ishlab chiqdi:

• fizik tizimlarning holatlari o'zgarishi qonunlari bir-biriga nisbatan bir tekis va to'g'ri chiziqli harakatlanadigan ikkita koordinata tizimidan qaysi biri bilan bog'liqligiga bog'liq emas. Shunday qilib, bir tekis va to'g'ri chiziqli harakat uchun afzal ko'rilgan mos yozuvlar doirasi yo'q - nisbiylik printsipi
• Har bir yorug'lik nuri, bu yorug'lik nurining statsionar yoki harakatlanuvchi manba tomonidan chiqarilishidan qat'i nazar, ma'lum bir tezlik bilan tinch koordinatalar tizimida harakat qiladi. Bu tezlik tabiatdagi o'zaro ta'sirlarning maksimal tezligidir - yorug'lik tezligining doimiyligi haqidagi postulat

Ushbu postulatlardan ikkita xulosa kelib chiqadi:

• agar 1-ramkadagi hodisalar bir nuqtada sodir bo'lsa va bir vaqtning o'zida bo'lsa, ular boshqa inertial tizimda bir vaqtning o'zida emas. Bu bir vaqtning o'zida nisbiylik printsipi
• har qanday 1 va 2 tezliklar uchun ularning yig'indisi yorug'lik tezligidan katta bo'lishi mumkin emas. Bu tezliklarni qo'shishning relativistik qonunidir

Ushbu postulatlar - nisbiylik printsipi va yorug'lik tezligining doimiyligi printsipi - Eynshteynning maxsus nisbiylik nazariyasining asosidir. Bulardan u uzunliklarning nisbiyligini va vaqtning nisbiyligini oladi.

Eynshteyn yondashuvining mohiyati efir gipotezasi asos boʻlgan mutlaq fazo va vaqt haqidagi gʻoyalarni rad etish edi. Buning o'rniga elektromagnit hodisalar va elektromagnit nurlanishning tarqalishiga nisbatan munosabat qabul qilindi. Nyutonning harakat qonunlari Galiley o'zgarishlari bilan o'zaro bog'langan barcha bir tekis harakatlanuvchi tizimlarda bir xil munosabatlar bilan ifodalangan va yorug'lik tezligining kuzatilgan qiymatining o'zgarmaslik qonuni Lorents o'zgarishlari bilan o'zaro bog'langan barcha bir xil harakatlanuvchi tizimlarda bir xil munosabat bilan ifodalangan.

Biroq, Nyutonning harakat qonunlari Lorentz transformatsiyasida o'zgarmas emas. Bundan kelib chiqadiki, Nyuton qonunlari mexanikaning haqiqiy qonunlari bo'la olmaydi (ular faqat taxminiydir, chegaralangan holatda amal qiladi. v/c nolga intiladi).

Biroq, nisbiylikning maxsus nazariyasi cheklangan sharoitlarda - bir tekis harakatlanuvchi tizimlar uchun ham amal qiladi.

Eynshteyn maxsus nisbiylik nazariyasini ishlab chiqishni "Jismning tortishish va inertsiya markazining harakatining saqlanish qonuni" asarida davom ettirdi. U Maksvellning yorug'lik nuri massaga ega, ya'ni harakatlanayotganda to'siqqa bosim o'tkazadi degan xulosasini asos qilib oldi. Bu taxmin P.N.Lebedev tomonidan eksperimental tarzda isbotlangan. Eynshteyn o'z ishida massa va energiya o'rtasidagi munosabatni asoslab berdi. U shunday xulosaga keldiki, jism L energiyasini chiqarganda, uning massasi L / V2 ga teng miqdorda kamayadi. Bundan umumiy xulosa chiqarildi - jismning massasi undagi energiyaning o'lchovidir. Agar energiya L ga teng miqdorda o'zgarsa, massa mos ravishda yorug'lik tezligi kvadratiga bo'lingan L miqdoriga o'zgaradi. Eynshteynning mashhur E = MC2 munosabati birinchi marta shunday paydo bo'ladi.

1911-1916 yillarda Eynshteyn nisbiylik nazariyasini umumlashtirishga muvaffaq bo'ldi. 1905 yilda yaratilgan nazariya, yuqorida aytib o'tilganidek, maxsus nisbiylik nazariyasi deb nomlangan, chunki. u faqat to'g'ri chiziqli va bir tekis harakat uchun amal qiladi.

Umumiy nisbiylik nazariyasida fazo-vaqt munosabatlari va moddiy jarayonlar bog'liqligining yangi tomonlari ochildi. Bu nazariya Evklid bo'lmagan geometriyalar uchun fizik asos yaratdi va fazoning egriligini va uning metrikasining Evkliddan og'ishini jismlar massalari tomonidan yaratilgan tortishish maydonlarining ta'siri bilan bog'ladi.

Umumiy nisbiylik nazariyasi inertial va tortishish massalarining ekvivalentligi printsipiga asoslanadi, ularning miqdoriy tengligi klassik fizikada ancha oldin o'rnatilgan. Gravitatsion kuchlar ta'sirida paydo bo'ladigan kinematik effektlar tezlanish ta'sirida paydo bo'ladigan ta'sirga tengdir. Shunday qilib, agar raketa 3 g tezlanish bilan uchsa, u holda raketa ekipaji o'zlarini Yerning uch barobar tortishish maydonida bo'lgandek his qiladilar.

Klassik mexanika nima uchun inersiya va og‘irlik bir xil miqdor – massa bilan o‘lchanishini, nima uchun og‘ir massa inersiya massasiga proporsionalligini, nima uchun, boshqacha aytganda, jismlar bir xil tezlanish bilan tushishini tushuntirib bera olmadi. Boshqa tomondan, klassik mexanika, inersiya kuchlarini mutlaq fazoda tezlashtirilgan harakat bilan tushuntirib, bu mutlaq fazo jismlarga ta'sir qiladi, lekin ular ta'sir qilmaydi, deb hisoblagan. Bu inertial tizimlarni faqat mexanika qonunlari kuzatiladigan maxsus tizimlar sifatida aniqlashga olib keldi. Eynshteyn tortishish maydonidan tashqarida tizimning tezlashtirilgan harakatini va tortishish maydonidagi inertsiya harakatini tubdan farq qilib bo'lmaydigan deb e'lon qildi. Tezlashtirish va tortishish jismoniy jihatdan farqlanmaydigan ta'sirlarni keltirib chiqaradi.

Bu haqiqatni asosan Galiley o'rnatgan: barcha jismlar tortishish maydonida (atrof-muhitga qarshilik bo'lmaganda) bir xil tezlanish bilan harakat qiladi, berilgan tezlikda barcha jismlarning traektoriyalari tortishish maydonida teng ravishda egri. Shu sababli, hech qanday tajriba erkin tushadigan liftda tortishish maydonini aniqlay olmaydi. Boshqacha qilib aytganda, fazo-vaqtning kichik hududida tortishish maydonida erkin harakatlanadigan mos yozuvlar tizimida tortishish yo'q. Oxirgi bayonot ekvivalentlik printsipining formulalaridan biridir. Bu tamoyil kosmik kemalardagi vaznsizlik hodisasini tushuntiradi.

Agar ekvivalentlik tamoyilini optik hodisalarga kengaytiradigan bo'lsak, bu bir qator muhim oqibatlarga olib keladi. Bu tortishish maydoni ta'sirida yorug'lik nurining qizil siljishi va burilish hodisasidir.. Qizil siljish effekti yorug'lik katta tortishish potentsiali bo'lgan nuqtadan kamroq tortishish potentsiali bo'lgan nuqtalarga yo'naltirilganda sodir bo'ladi. Ya'ni, bu holda uning chastotasi pasayadi va to'lqin uzunligi ortadi va aksincha. Misol uchun, Yerga tushayotgan quyosh nuri bu erga o'zgargan chastota bilan keladi, bunda spektral chiziqlar spektrning qizil qismiga siljiydi.

Gravitatsion maydondagi yorug'lik chastotasining o'zgarishi haqidagi xulosa katta tortishish massalari yaqinida vaqt kengayishining ta'siri bilan bog'liq. Soya maydonlari kattaroq bo'lgan joyda soat sekinroq ishlaydi.

Shunday qilib, yangi fundamental natijaga erishildi - yorug'lik tezligi endi doimiy qiymat emas, balki yorug'lik nurining yo'nalishi tortishish maydonining yo'nalishiga to'g'ri kelishiga qarab, tortishish maydonida ortadi yoki kamayadi..

Yangi nazariya Nyuton nazariyasini miqdoriy jihatdan ozgina o'zgartirdi, lekin u chuqur sifat o'zgarishlarini kiritdi. Jismlar va soatlarning inertsiya, tortishish va metrik harakati maydonning yagona xususiyatiga tushirildi va harakat qonuni rolini umumlashtirilgan inersiya qonuni oldi. Shu bilan birga, makon va vaqt mutlaq kategoriyalar emasligi ko'rsatildi - jismlar va ularning massalari ularga ta'sir qiladi va ularning ko'rsatkichlarini o'zgartiradi.

Umumiy nisbiylik nazariyasida muhokama qilinadigan fazoning egriligini va vaqtning kengayishini qanday tasavvur qilish mumkin?

Keling, kauchuk varag'i ko'rinishidagi makon modelini tasavvur qilaylik (hatto u butun makon emas, balki uning tekis bo'lagi bo'lsa ham). Agar biz bu varaqni gorizontal ravishda cho'zsak va unga katta to'plar qo'ysak, ular kauchukni egib, qanchalik ko'p bo'lsa, to'pning massasi shunchalik katta bo'ladi. Bu fazo egriligining jism massasiga bog'liqligini yaqqol ko'rsatadi, shuningdek, Lobachevskiy va Rimanning Evklid bo'lmagan geometriyalarini qanday tasvirlash mumkinligini ko'rsatadi.

Nisbiylik nazariyasi nafaqat tortishish maydonlari ta'sirida fazoning egriligini, balki kuchli tortishish maydonida vaqtning sekinlashishini ham o'rnatdi. Kosmos to'lqinlari bo'ylab harakatlanadigan yorug'lik tekis bo'lak bo'ylab harakat qilishdan ko'ra ko'proq vaqt talab etadi. Umumiy nisbiylik nazariyasining eng fantastik bashoratlaridan biri bu juda kuchli tortishish maydonida vaqtning to'liq to'xtashidir. Vaqtning kengayishi yorug'likning gravitatsion qizil siljishida namoyon bo'ladi: tortishish qanchalik kuchli bo'lsa, to'lqin uzunligi shunchalik uzun bo'ladi va chastotani pasaytiradi. Muayyan sharoitlarda to'lqin uzunligi cheksizlikka, chastotasi esa nolga moyil bo'lishi mumkin. Bular. yorug'lik yo'qoladi.

Quyoshimiz chiqaradigan yorug'lik bilan, agar bizning yulduzimiz qisqarib, diametri 5 km bo'lgan to'pga aylansa, bu sodir bo'lishi mumkin (Quyoshning diametri » 1,5 million km). Quyosh "qora tuynuk" ga aylanadi. Dastlab, "qora tuynuklar" nazariy jihatdan bashorat qilingan. Biroq, 1993 yilda ikki astronom Xulse va Teylor Qora tuynuk-Pulsar tizimida bunday ob'ektni kashf etgani uchun Nobel mukofotiga sazovor bo'lishdi. Ushbu ob'ektning kashf etilishi Eynshteynning umumiy nisbiylik nazariyasining yana bir tasdig'i bo'ldi.

Umumiy nisbiylik nazariyasi Merkuriyning hisoblangan va haqiqiy orbitalari o'rtasidagi tafovutni tushuntira oldi. Unda sayyoralarning orbitalari yopiq emas, ya'ni har bir inqilobdan keyin sayyora koinotning boshqa nuqtasiga qaytadi. Merkuriyning hisoblangan orbitasi 43?? xatolik berdi, ya'ni uning perigeliysining aylanishi kuzatildi (perigelion - sayyoraning Quyoshga eng yaqin atrofida aylanayotgan orbita nuqtasidir).

Faqatgina umumiy nisbiylik nazariyasi bu ta'sirni Quyoshning tortishish massasi ta'sirida bo'shliqning egriligi bilan tushuntira oladi.

Nisbiylik nazariyasida shakllantirilgan fazo va vaqt haqidagi g'oyalar eng izchil va izchildir. Ammo ular makrokosmosga, katta ob'ektlarni, katta masofalarni, katta vaqtlarni o'rganish tajribasiga tayanadi. Mikrodunyo hodisalarini tavsiflovchi nazariyalarni qurishda Eynshteyn nazariyasi qo'llanilmasligi mumkin, garchi uning mikrodunyoda qo'llanilishiga zid bo'lgan eksperimental ma'lumotlar yo'q. Ammo kvant tushunchalarining rivojlanishi fazo va vaqt fizikasini tushunishni qayta ko'rib chiqishni talab qilishi mumkin.

Hozirgi vaqtda umumiy nisbiylik nazariyasi vaqt va makonda sodir bo'ladigan jarayonlarni tavsiflovchi ilmiy dunyoda umumiy qabul qilingan nazariyadir. Ammo, har qanday ilmiy nazariya kabi, u ma'lum bir davr uchun bilim darajasiga mos keladi. Yangi ma'lumotlarning to'planishi va yangi eksperimental ma'lumotlarning qo'lga kiritilishi bilan har qanday nazariyani rad etish mumkin.

Umumiy va maxsus nisbiylik nazariyasi (fazo va vaqtning yangi nazariyasi) barcha mos yozuvlar tizimlari teng bo'lishiga olib keldi, shuning uchun bizning barcha g'oyalarimiz faqat ma'lum bir mos yozuvlar tizimida ma'noga ega. Dunyo tasviri nisbiy, nisbiy xususiyatga ega bo'ldi, makon, vaqt, sabab, uzluksizlik haqidagi asosiy g'oyalar o'zgartirildi, sub'ekt va ob'ektning aniq qarama-qarshiligi rad etildi, idrok ikkalasini ham o'z ichiga olgan mos yozuvlar doirasiga bog'liq bo'lib chiqdi. sub'ekt va ob'ekt, kuzatish usuli va boshqalar)

Tabiatni idrok etishga yangi relyativistik yondashuv asosida fan tarixida yangi, uchinchi tabiatshunoslik paradigmasi shakllantirildi. U quyidagi fikrlarga asoslanadi:

• Ø Relyativizm- yangi ilmiy paradigma mutlaq bilim g'oyasidan voz kechdi. Olimlar tomonidan kashf etilgan barcha fizik qonunlar ma'lum bir vaqtda ob'ektivdir. Fan cheklangan va taxminiy tushunchalar bilan shug'ullanadi va faqat haqiqatni tushunishga intiladi.
• Ø Neodeterminizm- chiziqli bo'lmagan determinizm. Determinizmni chiziqli bo'lmagan deb tushunishning eng muhim jihati - bu davom etayotgan tabiiy jarayonlar uchun tashqi sabab deb ataladigan narsaning mavjudligini nazarda tutadigan majburiy sabab g'oyasini rad etishdir. Tabiiy jarayonlarning borishini tahlil qilishda zarurat ham, tasodif ham teng huquqlarga ega bo'ladi.
• Ø Global evolyutsionizm- tabiatning doimiy rivojlanayotgan, dinamik tizim sifatidagi g'oyasi. Fan tabiatni nafaqat uning tuzilishi, balki unda sodir bo‘layotgan jarayonlarni ham o‘rgana boshladi. Bunda tabiatdagi jarayonlarni o‘rganishga ustuvor ahamiyat beriladi.
• Ø Holizm- dunyoni bir butun sifatida ko'rish. Bu butunlik elementlari orasidagi bog'lanishning universal tabiati (majburiy aloqa).
• Ø Sinergiya- tadqiqot usuli sifatida, ochiq tizimlarni o'z-o'zini tashkil etish va rivojlantirishning universal printsipi sifatida.
• Ø Tabiatni o'rganishda tahlil va sintez o'rtasida oqilona muvozanatni o'rnatish. Ta'limot tabiatni eng kichik g'ishtlarga cheksiz ravishda maydalash mumkin emasligini tushundi. Uning xususiyatlarini faqat butun tabiat dinamikasi orqali tushunish mumkin.
• Ø Tabiat evolyutsiyasi to'rt o'lchovli fazo-vaqt kontinuumida sodir bo'ladi, degan bayonot.

Nisbiylik nazariyasi 20-asr boshlarida Albert Eynshteyn tomonidan kiritilgan. Uning mohiyati nimada? Keling, asosiy fikrlarni ko'rib chiqamiz va BOni tushunarli tilda tavsiflaymiz.

Nisbiylik nazariyasi 20-asr fizikasining nomuvofiqliklari va qarama-qarshiliklarini amalda yo'q qildi, fazo-vaqt tuzilishi haqidagi g'oyani tubdan o'zgartirishga majbur qildi va ko'plab tajriba va tadqiqotlarda eksperimental ravishda tasdiqlandi.

Shunday qilib, BO barcha zamonaviy fundamental fizik nazariyalarning asosini tashkil etdi. Aslida, bu zamonaviy fizikaning onasi!

Boshlash uchun shuni ta'kidlash kerakki, nisbiylikning ikkita nazariyasi mavjud:

• Maxsus nisbiylik nazariyasi (STR) - bir tekis harakatlanuvchi ob'ektlardagi fizik jarayonlarni ko'rib chiqadi.
• Umumiy nisbiylik (GTR) - tezlanayotgan jismlarni tavsiflaydi va tortishish va mavjudlik kabi hodisalarning kelib chiqishini tushuntiradi.

STR ilgari paydo bo'lganligi va GTR ning bir qismi ekanligi aniq. Keling, avval u haqida gapiraylik.

Oddiy so'zlar bilan STO

Nazariya nisbiylik printsipiga asoslanadi, unga ko'ra har qanday tabiat qonunlari harakatsiz va doimiy tezlikda harakatlanadigan jismlarga nisbatan bir xil bo'ladi. Va shunday oddiy tuyulgan fikrdan kelib chiqadiki, yorug'lik tezligi (vakuumda 300 000 m/s) barcha jismlar uchun bir xil.

Misol uchun, tasavvur qiling-a, sizga uzoq kelajakdan katta tezlikda ucha oladigan kosmik kema berilgan. Kema kamoniga fotonlarni oldinga otishga qodir lazer to'pi o'rnatilgan.

Kemaga nisbatan bunday zarralar yorug'lik tezligida uchadi, ammo statsionar kuzatuvchiga nisbatan ular tezroq uchishi kerakdek tuyuladi, chunki ikkala tezlik ham jamlangan.

Biroq, aslida bu sodir bo'lmaydi! Tashqi kuzatuvchi fotonlarni 300 000 m/s tezlikda harakatlanayotganini ko‘radi, go‘yo ularga kosmik kemaning tezligi qo‘shilmagandek.

Esda tutishingiz kerak: har qanday jismga nisbatan yorug'lik tezligi qanchalik tez harakat qilmasin, doimiy qiymat bo'ladi.

Bundan vaqtni kengaytirish, bo'ylama qisqarish va tana vaznining tezlikka bog'liqligi kabi ajoyib xulosalar chiqariladi. Maxsus nisbiylik nazariyasining eng qiziqarli oqibatlari haqida quyidagi havoladagi maqolada o'qing.

Umumiy nisbiylik nazariyasining mohiyati (GR)

Buni yaxshiroq tushunish uchun biz yana ikkita faktni birlashtirishimiz kerak:

• Biz to'rt o'lchovli kosmosda yashaymiz

Fazo va vaqt "fazo-vaqt uzluksizligi" deb ataladigan bir xil mavjudotning ko'rinishidir. Bu x, y, z va t koordinata o'qlari bo'lgan 4 o'lchovli fazo-vaqtdir.

Biz odamlar 4 o'lchovni bir xilda idrok eta olmaymiz. Aslida, biz faqat haqiqiy to'rt o'lchovli ob'ektning fazo va vaqtga proyeksiyalarini ko'ramiz.

Qizig'i shundaki, nisbiylik nazariyasi jismlar harakatlanayotganda o'zgarishini aytmaydi. 4 o'lchovli ob'ektlar har doim o'zgarishsiz qoladi, lekin nisbiy harakat bilan ularning proyeksiyalari o'zgarishi mumkin. Va biz buni vaqtning sekinlashishi, o'lchamning qisqarishi va boshqalar sifatida qabul qilamiz.

• Barcha jismlar doimiy tezlikda yiqilib, tezlashmaydi

Keling, qo'rqinchli fikrlash tajribasini qilaylik. Tasavvur qiling-a, siz liftning yopiq kabinasida ketyapsiz va vaznsizlik holatidasiz.

Bu holat faqat ikkita sababga ko'ra yuzaga kelishi mumkin: yoki siz kosmosdasiz yoki siz erning tortishish kuchi ta'sirida kabina bilan birga erkin yiqilasiz.

Stenddan tashqariga qaramasdan, bu ikki holatni farqlash mutlaqo mumkin emas. Shunchaki, bir holatda siz bir xilda, ikkinchisida esa tezlashuv bilan uchasiz. Siz taxmin qilishingiz kerak!

Ehtimol, Albert Eynshteynning o'zi xayoliy lift haqida o'ylagan va u bitta hayratlanarli fikrga ega edi: agar bu ikki holatni ajratib bo'lmaydigan bo'lsa, unda tortishish tufayli yiqilish ham bir xil harakatdir. Harakat to'rt o'lchovli fazo-vaqtda oddiygina bir xil bo'ladi, lekin massiv jismlar mavjud bo'lganda (masalan,) u egri va bir xil harakat tezlashtirilgan harakat shaklida odatiy uch o'lchovli fazoga proyeksiyalanadi.

Keling, ikki o'lchovli fazoning egriligining boshqa oddiy, garchi mutlaqo to'g'ri bo'lmasa-da, misolini ko'rib chiqaylik.

Tasavvur qilishingiz mumkinki, har qanday massiv jism uning ostida qandaydir shaklli huni hosil qiladi. Shunda o'tmishda uchib o'tayotgan boshqa jismlar to'g'ri chiziq bo'ylab harakatlarini davom ettira olmaydilar va egri fazoning egilishlariga qarab traektoriyalarini o'zgartiradilar.

Aytgancha, agar tanada ko'p energiya bo'lmasa, uning harakati yopiq bo'lib chiqishi mumkin.

Shuni ta'kidlash kerakki, harakatlanuvchi jismlar nuqtai nazaridan ular to'g'ri chiziq bo'ylab harakatlanishda davom etadilar, chunki ular o'zlarini aylantiradigan hech narsani sezmaydilar. Ular shunchaki egri bo'shliqqa tushib qolishdi va o'zlari bilmagan holda, chiziqli bo'lmagan traektoriyaga ega.

Shuni ta'kidlash kerakki, 4 o'lchov egilib, vaqtni o'z ichiga oladi, shuning uchun bu o'xshashlikka ehtiyotkorlik bilan munosabatda bo'lish kerak.

Shunday qilib, umumiy nisbiylik nazariyasida tortishish umuman kuch emas, faqat fazo-vaqt egriligining oqibati. Hozirgi vaqtda bu nazariya tortishishning kelib chiqishining ishchi versiyasidir va tajribalar bilan juda mos keladi.

Umumiy nisbiylik nazariyasining hayratlanarli oqibatlari

Yorug'lik nurlari massiv jismlar yaqinida uchganda egilishi mumkin. Darhaqiqat, kosmosda boshqalarning orqasida "yashirinadigan" uzoq ob'ektlar topildi, ammo yorug'lik nurlari ularning atrofida egilib, yorug'lik bizga etib boradi.

Umumiy nisbiylik nazariyasiga ko'ra, tortishish qanchalik kuchli bo'lsa, vaqt shunchalik sekin o'tadi. GPS va GLONASS bilan ishlashda ushbu faktni hisobga olish kerak, chunki ularning sun'iy yo'ldoshlari eng aniq atom soatlari bilan jihozlangan bo'lib, ular Yerdagiga qaraganda bir oz tezroq signal beradi. Agar bu fakt hisobga olinmasa, bir kun ichida koordinata xatosi 10 km ni tashkil qiladi.

Aynan Albert Eynshteyn tufayli kutubxona yoki do'kon yaqin joyda joylashganligini tushunishingiz mumkin.

Va nihoyat, umumiy nisbiylik nazariyasi qora tuynuklar mavjudligini bashorat qiladi, ular atrofida tortishish shunchalik kuchliki, vaqt shunchaki yaqin joyda to'xtaydi. Shuning uchun qora tuynuk ichiga tushgan yorug'lik uni tark eta olmaydi (aks ettiradi).

Qora tuynukning markazida ulkan tortishish siqilishi tufayli cheksiz yuqori zichlikka ega ob'ekt hosil bo'ladi va bu mavjud bo'lishi mumkin emas.

Shunday qilib, umumiy nisbiylik dan farqli o'laroq, juda qarama-qarshi xulosalarga olib kelishi mumkin, shuning uchun ko'pchilik fiziklar buni to'liq qabul qilmadilar va muqobil izlashni davom ettirdilar.

Ammo u ko'p narsalarni muvaffaqiyatli bashorat qila oladi, masalan, yaqinda qilingan shov-shuvli kashfiyot nisbiylik nazariyasini tasdiqladi va bizni tili osilgan buyuk olimni yana bir bor eslashga majbur qildi. Agar siz fanni yaxshi ko'rsangiz, WikiScience ni o'qing.

SRT, TOE - bu qisqartmalar deyarli hamma uchun tanish bo'lgan "nisbiylik nazariyasi" atamasini yashiradi. Oddiy til bilan aytganda, hamma narsani tushuntirish mumkin, hatto dahoning bayonoti ham, shuning uchun maktab fizika kursini eslamasangiz, umidsizlikka tushmang, chunki aslida hamma narsa ko'rinadiganidan ancha sodda.

Nazariyaning kelib chiqishi

Shunday qilib, keling, "Dummylar uchun nisbiylik nazariyasi" kursini boshlaylik. Albert Eynshteyn o'z ishini 1905 yilda nashr etdi va bu olimlar orasida shov-shuvga sabab bo'ldi. Ushbu nazariya o'tgan asrning fizikasidagi ko'plab bo'shliqlar va nomuvofiqliklarni deyarli to'liq qamrab oldi, ammo hamma narsadan tashqari, u makon va vaqt g'oyasini inqilob qildi. Eynshteynning ko'pgina bayonotlariga uning zamondoshlari ishonishlari qiyin edi, ammo tajribalar va tadqiqotlar faqat buyuk olimning so'zlarini tasdiqladi.

Eynshteynning nisbiylik nazariyasi odamlarning asrlar davomida nimalar bilan kurashayotganini sodda qilib tushuntirdi. Uni barcha zamonaviy fizikaning asosi deb atash mumkin. Biroq, nisbiylik nazariyasi haqidagi suhbatni davom ettirishdan oldin, atamalar masalasiga aniqlik kiritish kerak. Shubhasiz, ko'pchilik ilmiy-ommabop maqolalarni o'qib, ikkita qisqartmaga duch kelishdi: STO va GTO. Aslida, ular bir oz boshqacha tushunchalarni nazarda tutadi. Birinchisi, maxsus nisbiylik nazariyasi, ikkinchisi esa “umumiy nisbiylik” degan ma’noni anglatadi.

Faqat murakkab narsa

STR qadimgi nazariya bo'lib, keyinchalik GTR tarkibiga kirdi. U faqat bir xil tezlikda harakatlanuvchi jismlar uchun jismoniy jarayonlarni ko'rib chiqishi mumkin. Umumiy nazariya tezlanayotgan jismlar bilan nima sodir bo'lishini tasvirlashi, shuningdek, graviton zarralari va tortishish nima uchun mavjudligini tushuntirishi mumkin.

Agar yorug'lik tezligiga yaqinlashganda harakatni, shuningdek, makon va vaqtning o'zaro bog'liqligini tasvirlash kerak bo'lsa, maxsus nisbiylik nazariyasi buni amalga oshirishi mumkin. Oddiy so'zlar bilan buni quyidagicha tushuntirish mumkin: masalan, kelajakdagi do'stlar sizga yuqori tezlikda ucha oladigan kosmik kemani sovg'a qilishdi. Kosmik kemaning burnida old tomondan kelgan hamma narsaga fotonlarni otishga qodir bo'lgan to'p bor.

O'q otilganda, kemaga nisbatan bu zarralar yorug'lik tezligida uchadi, ammo, mantiqan, statsionar kuzatuvchi ikkita tezlikning yig'indisini ko'rishi kerak (fotonlarning o'zi va kema). Lekin shunga o'xshash narsa. Kuzatuvchi fotonlarni 300 000 m/s tezlikda harakatlanayotganini ko'radi, go'yo kema tezligi nolga teng.

Gap shundaki, ob'ekt qanchalik tez harakat qilmasin, u uchun yorug'lik tezligi doimiy qiymatdir.

Ushbu bayonot ob'ektning massasi va tezligiga qarab vaqtni sekinlashtirish va buzish kabi ajoyib mantiqiy xulosalar asosidir. Ko‘pgina ilmiy-fantastik filmlar va teleseriallar syujeti shu asosga qurilgan.

Umumiy nisbiylik nazariyasi

Oddiy tilda ko'proq hajmli umumiy nisbiylikni tushuntirish mumkin. Avvalo, bizning makonimiz to'rt o'lchovli ekanligini hisobga olishimiz kerak. Vaqt va makon "makon-vaqt uzluksizligi" kabi "mavzu"da birlashtirilgan. Bizning makonimizda to'rtta koordinata o'qi mavjud: x, y, z va t.

Ammo odamlar to'rt o'lchovni to'g'ridan-to'g'ri idrok eta olmaydi, xuddi ikki o'lchovli dunyoda yashovchi faraziy tekis odam yuqoriga qaray olmaydi. Aslida, bizning dunyomiz faqat to'rt o'lchovli fazoning uch o'lchamli fazoga proyeksiyasidir.

Qizig'i shundaki, umumiy nisbiylik nazariyasiga ko'ra, jismlar harakatlanayotganda o'zgarmaydi. To'rt o'lchovli dunyo ob'ektlari aslida doimo o'zgarmasdir va ular harakat qilganda faqat ularning proyeksiyalari o'zgaradi, biz buni vaqtning buzilishi, hajmining qisqarishi yoki ortishi va boshqalar sifatida qabul qilamiz.

Lift tajribasi

Nisbiylik nazariyasini kichik fikrlash tajribasi yordamida oddiy so'zlar bilan tushuntirish mumkin. Tasavvur qiling-a, siz liftdasiz. Kabina qimirlay boshladi va siz vaznsizlik holatiga tushib qoldingiz. Nima sodir bo `LDI? Buning ikkita sababi bo'lishi mumkin: yoki lift kosmosda yoki u sayyoraning tortishish kuchi ta'sirida erkin qulashda. Eng qizig'i shundaki, agar lift kabinasidan tashqariga qarashning iloji bo'lmasa, vaznsizlik sababini bilib bo'lmaydi, ya'ni ikkala jarayon ham bir xil ko'rinadi.

Ehtimol, shunga o'xshash fikrlash tajribasini o'tkazgandan so'ng, Albert Eynshteyn shunday xulosaga keldi: agar bu ikki holat bir-biridan farq qilib bo'lmaydigan bo'lsa, unda aslida tortishish ta'sirida tana tezlashmaydi, bu ta'sir ostida egilgan bir tekis harakatdir. massiv jismning (bu holda sayyora). Shunday qilib, tezlashtirilgan harakat faqat bir xil harakatning uch o'lchovli fazoga proyeksiyasidir.

Yaxshi misol

"Dummiya uchun nisbiylik" mavzusidagi yana bir yaxshi misol. Bu mutlaqo to'g'ri emas, lekin u juda oddiy va tushunarli. Agar siz cho'zilgan matoga biron bir narsani qo'ysangiz, u ostida "burilish" yoki "huni" hosil qiladi. Barcha kichikroq jismlar kosmosning yangi egilishiga ko'ra o'zlarining traektoriyalarini buzishga majbur bo'ladilar va agar tananing ozgina energiyasi bo'lsa, u bu hunini umuman engib o'tmasligi mumkin. Biroq, harakatlanuvchi ob'ektning o'zi nuqtai nazaridan, traektoriya to'g'ri bo'lib qoladi, ular bo'shliqning egilishini sezmaydilar;

Gravitatsiya "pasaytirildi"

Umumiy nisbiylik nazariyasi paydo bo'lishi bilan tortishish kuch bo'lishni to'xtatdi va endi vaqt va makon egriligining oddiy natijasi bo'lish bilan kifoyalanadi. Umumiy nisbiylik fantastik ko'rinishi mumkin, ammo bu ishlaydigan versiya va tajribalar bilan tasdiqlangan.

Nisbiylik nazariyasi bizning dunyomizdagi aql bovar qilmaydigan ko'plab narsalarni tushuntirishi mumkin. Oddiy qilib aytganda, bunday narsalar umumiy nisbiylikning oqibatlari deb ataladi. Masalan, massiv jismlarga yaqin uchadigan yorug'lik nurlari egilgan. Bundan tashqari, chuqur kosmosdagi ko'plab ob'ektlar bir-birining orqasida yashiringan, ammo yorug'lik nurlari boshqa jismlar atrofida egilib turishi sababli, ko'zga ko'rinmas ko'rinadigan narsalar bizning ko'zimizga (aniqrog'i, teleskopning ko'ziga) ochiqdir. Bu devorlar orqali qarashga o'xshaydi.

Gravitatsiya qanchalik katta bo'lsa, ob'ekt yuzasida vaqt shunchalik sekinroq oqadi. Bu faqat neytron yulduzlari yoki qora tuynuklar kabi massiv jismlarga taalluqli emas. Vaqt kengayishining ta'siri hatto Yerda ham kuzatilishi mumkin. Masalan, sun'iy yo'ldosh navigatsiya qurilmalari yuqori aniqlikdagi atom soatlari bilan jihozlangan. Ular bizning sayyoramiz orbitasida va u erda vaqt biroz tezlashadi. Bir sutkadagi soniyaning yuzdan bir qismi Yerdagi marshrutni hisoblashda 10 km gacha xatolikka olib keladigan ko'rsatkichni tashkil qiladi. Aynan nisbiylik nazariyasi bu xatoni hisoblash imkonini beradi.

Oddiy so‘zlar bilan aytganda, biz buni shunday ta’riflashimiz mumkin: ko‘plab zamonaviy texnologiyalar asosida umumiy nisbiylik yotadi va Eynshteyn tufayli biz notanish hududda pitseriya va kutubxonani bemalol topamiz.

Umumiy nisbiylik nazariyasi maxsus nisbiylik nazariyasidan qanday farq qiladi?

Maxsus nisbiylik nazariyasi (STR) (particular theory of nisbiylik; relyativistik mexanika) — yorugʻlik tezligiga yaqin harakat tezligida harakatni, mexanika qonunlarini va fazo-vaqt munosabatlarini tavsiflovchi nazariya. Maxsus nisbiylik doirasida klassik Nyuton mexanikasi past tezlikli yaqinlashishdir. Gravitatsion maydonlar uchun SRTning umumlashtirilishi umumiy nisbiylik deb ataladi.

Umumiy nisbiylik - bu tortishishning geometrik nazariyasi bo'lib, 1915-1916 yillarda Albert Eynshteyn tomonidan nashr etilgan maxsus nisbiylik nazariyasini (STR) rivojlantiradi. Umumiy nisbiylik nazariyasi doirasida, boshqa metrik nazariyalardagi kabi, tortishish effektlari fazoda joylashgan jismlar va maydonlarning o'zaro kuch ta'siridan emas, balki fazo-vaqtning o'zining deformatsiyasidan kelib chiqadi, deb taxmin qilinadi. Bu, xususan, massa-energiya mavjudligi bilan bog'liq. Umumiy nisbiylik nazariyasi boshqa metrik tortishish nazariyalaridan Eynshteyn tenglamalaridan fazo-vaqt egriligini undagi materiya bilan bog‘lash orqali farq qiladi.

Eynshteyn nazariyasining to‘g‘riligiga eksperimental dalillar keltiring.

Umumiy nisbiylik nazariyasining dalillari

Malumot kadrlarini tezlashtirish bilan bog'liq effektlar

Ushbu ta'sirlardan birinchisi tortishish vaqtining kengayishi bo'lib, buning natijasida har qanday soat tortishish teshigida qanchalik chuqurroq bo'lsa (gravitatsiyaviy jismga yaqinroq) sekinroq boradi. Bu ta'sir to'g'ridan-to'g'ri Xafele-Keating tajribasida, shuningdek Gravity Probe A tajribasida tasdiqlangan va doimiy ravishda GPSda tasdiqlangan.

To'g'ridan-to'g'ri bog'liq ta'sir yorug'likning gravitatsion qizil siljishidir. Bu ta'sir yorug'lik tortishish qudug'idan tashqariga (bir nuqtadan) tarqalayotganda mahalliy soatga nisbatan yorug'lik chastotasining pasayishi (mos ravishda spektr chiziqlarining mahalliy shkalaga nisbatan spektrning qizil uchiga siljishi) sifatida tushuniladi. tortishish potentsiali past bo'lgan maydon yuqori potentsialga ega bo'lgan hududga) /

Gravitatsion vaqtning kengayishi Shapiro effekti deb ataladigan boshqa ta'sirga olib keladi (shuningdek, tortishish signalining kechikishi deb ham ataladi). Ushbu ta'sir tufayli elektromagnit signallar tortishish maydonida bu maydon yo'qligiga qaraganda uzoqroq harakat qiladi. Bu hodisa Quyosh tizimi sayyoralari va Quyosh orqasidan oʻtayotgan kosmik kemalarni radar monitoringi, shuningdek, qoʻsh pulsarlarning signallarini kuzatish orqali aniqlangan.

Umumiy nisbiylikning eng mashhur erta sinovi 1919 yildagi quyoshning toʻliq tutilishi natijasida amalga oshirildi. Artur Eddington yulduzning yorug'ligi Quyosh yaqinida umumiy nisbiylik nazariyasi bashorat qilganidek egilganligini ko'rsatdi.

Yorug'lik yo'lining egilishi har qanday tezlashtirilgan mos yozuvlar tizimida sodir bo'ladi. Kuzatilgan traektoriyaning batafsil ko'rinishi va gravitatsiyaviy linzalash effektlari fazoviy vaqtning egriligiga bog'liq. Eynshteyn bu ta'sir haqida 1911 yilda bilib oldi va u traektoriyalarning egrilik miqdorini evristik tarzda hisoblab chiqqach, bu yorug'lik tezligida harakatlanadigan zarralar uchun klassik mexanika tomonidan bashorat qilingani bilan bir xil bo'lib chiqdi. 1916 yilda Eynshteyn, aslida, umumiy nisbiylik nazariyasida yorug'likning tarqalish yo'nalishidagi burchak siljishi, oldingi fikrdan farqli o'laroq, Nyuton nazariyasiga qaraganda ikki baravar katta ekanligini aniqladi. Shunday qilib, bu bashorat umumiy nisbiylikni tekshirishning yana bir usuli bo'ldi.

1919 yildan beri bu hodisa quyosh tutilishi paytida yulduzlarning astronomik kuzatuvlari bilan tasdiqlangan, shuningdek, ekliptika bo'ylab yo'l davomida Quyosh yaqinidan o'tadigan kvazarlarning radio interferometrik kuzatuvlari bilan yuqori aniqlik bilan tasdiqlangan.

Nihoyat, har qanday yulduz oldidan ixcham, massiv ob'ekt o'tganda yorqinligini oshirishi mumkin. Bunday holda, yorug'likning tortishish og'ishi tufayli kattalashgan va buzilgan uzoq yulduzning tasvirlarini hal qilib bo'lmaydi (ular bir-biriga juda yaqin) va yulduz yorqinligining oshishi oddiygina kuzatiladi. Bu effekt mikrolinzalash deb ataladi va u hozirda yulduzlar yorug'ligini MASNO, EROS (inglizcha) va boshqalardan gravitatsion mikrolinzalash orqali Galaktikamizning ko'rinmas jismlarini o'rganish loyihalari doirasida muntazam ravishda kuzatilmoqda.

Orbital effektlar

Umumiy nisbiylik nazariyasi Nyutonning osmon mexanikasi nazariyasining gravitatsiyaviy bog'langan tizimlarning dinamikasiga oid bashoratlarini to'g'rilaydi: Quyosh tizimi, qo'sh yulduzlar va boshqalar.

Umumiy nisbiylik nazariyasining birinchi ta'siri shundan iboratki, barcha sayyora orbitalarining perigeliyasi oldinga siljiydi, chunki Nyutonning tortishish potentsiali kichik relyativistik qo'shimchaga ega bo'lib, ochiq orbitalarning paydo bo'lishiga olib keladi. Ushbu bashorat umumiy nisbiylik nazariyasining birinchi tasdig'i edi, chunki 1916 yilda Eynshteyn tomonidan olingan pretsessiya qiymati Merkuriy perigeliyasining anomal presessiyasi bilan to'liq mos keldi. Shunday qilib, o'sha paytda ma'lum bo'lgan osmon mexanikasi muammosi hal qilindi.

Keyinchalik, Venera, Yer, asteroid Ikar yaqinida va qo'sh pulsar tizimlarida kuchliroq ta'sir sifatida relyativistik perigeliya presessiyasi kuzatildi. 1974 yilda birinchi qo'sh pulsar PSR B1913+16 ni kashf qilish va tadqiq qilish uchun R. Xulse va D. Teylor 1993 yilda Nobel mukofotiga sazovor bo'lishdi.

SRT isboti

Barcha zamonaviy fizika asosida maxsus nisbiylik yotadi. Shuning uchun, SRTni "isbotlaydigan" alohida tajriba yo'q. Yuqori energiya fizikasi, yadro fizikasi, spektroskopiya, astrofizika, elektrodinamika va fizikaning boshqa sohalaridagi eksperimental ma'lumotlarning butun majmuasi eksperimental aniqlik doirasida nisbiylik nazariyasiga mos keladi. Masalan, kvant elektrodinamikasida (STR, kvant nazariyasi va Maksvell tenglamalari birikmasi) elektronning anomal magnit momentining qiymati 10 nisbiy aniqlikdagi nazariy bashorat bilan mos keladi? 9.

Aslida, SRT muhandislik fanidir. Uning formulalari zarracha tezlatgichlarini hisoblashda qo'llaniladi. Elektromagnit maydonlarda relativistik tezlikda harakatlanuvchi zarrachalarning to'qnashuvi haqidagi juda katta hajmdagi ma'lumotlarni qayta ishlash relativistik dinamika qonunlariga asoslanadi, ulardan og'ishlar aniqlanmagan. SRT va GTR dan kelib chiqadigan tuzatishlar sun'iy yo'ldosh navigatsiya tizimlarida (GPS) qo'llaniladi. SRT - atom energiyasining asosi va boshqalar.