Chłopiec wyjaśnia teorię względności i zarabia 400 000 USD

Wszyscy słyszeli o specjalnej teorii względności Einsteina, prawda? Chociaż jest to niezwykle ważne i reprezentuje jeden z najpotężniejszych pomysłów naukowych, jakie kiedykolwiek przedstawiono, nie wszyscy rozumieją, na czym polega błogosławiona teoria niemieckiego fizyka.

Zasadniczo Specjalna Teoria Względności Einsteina opiera się na dwóch zasadach: względności i niezmienności prędkości światła. Pierwsza zasada, względność, odnosi się do idei, że prawa fizyki są równe, niezależnie od ich bezwładności. Wyobraź sobie więc dwa ciała, które poruszają się względem siebie równomiernie. Są rządzone tymi samymi prawami fizyki, bez względu na ich szybkość.

Druga zasada, niezmienność prędkości światła, odnosi się do idei, że prędkość światła w próżni ma zawsze tę samą wartość we wszystkich ramkach bezwładnościowych, bez względu na to, jak szybko porusza się źródło światła lub obserwator. Rzeczywiście, właśnie z tego postulatu, z punktu widzenia obserwatora, czas wydaje się zwalniać dla obiektów, które poruszają się bardzo szybko. Trudno zrozumieć?

Przyznane wyjaśnienie

Według Emmy Brown z The Washington Post, 18-letni student Ryan Chester wygrał nagrodę w wysokości co najmniej 400 000 $ za wyjaśnienie Specjalnej Teorii Względności Einsteina w prosty i przystępny sposób. Chłopiec zrobił to, oglądając następujący film:

* Możesz włączyć napisy w języku portugalskim w menu wideo, ale ponieważ tłumaczenie nie było idealne, poniżej zamieściliśmy krótki opis.

Jak widzieliście, Ryan wyjaśnia pierwszą zasadę, używając krzesła, pudełka i miski popcornu. Jak pokazał, kiedy kładzie wszystkie te rzeczy na swoim podwórku i siedzi wygodnie na swoim krześle, nic się nie dzieje, chociaż ziemia porusza się z prędkością prawie 1000 mil na godzinę. Jest tak, ponieważ zarówno Ryan, jak i krzesło, pudełko i popcorn poruszają się wraz ze wszystkim na planecie.

Jednak sytuacja się zmienia, gdy Ryan przenosi eksperyment do wnętrza jadącego samochodu. Na pierwszy rzut oka wszystko wydaje się dziać jak na podwórku chłopca, ponieważ krzesło, pudełko i popcorn poruszają się ze stałą prędkością. Jednak samochód nagle potrzebuje hamowania dla chaosu - a Ryan wyjaśnia, że ​​bałagan dowodzi, że zasada względności jest poprawna.

Jeśli chodzi o drugą zasadę, chłopiec wyjaśnia, że ​​przed Einsteinem naukowcy wierzyli, że światło - podobnie jak dźwięk - potrzebuje środków do podróżowania w kosmosie i nazwali go Ether. Jednak niemiecki fizyk był w stanie udowodnić, że eter nie istnieje i zaproponował, że światło nie potrzebuje środków do podróży - i że porusza się ze stałą prędkością w próżni, niezależnie od prędkości źródła.

Co więcej, teoria Einsteina przewiduje zjawisko zwane Dylatacją Czasu, co oznacza, że ​​jeśli osoba odleci statkiem kosmicznym i podróżuje z bardzo dużą prędkością w stosunku do Ziemi, pozostawiając przyjaciela, gdy ta osoba wróci do naszego Na tej planecie czas upływałby znacznie wolniej podróżnikowi niż przyjacielowi, który tu pozostał.

Według Ryana równania zaproponowane przez Einsteina pozwalają nam wyjaśnić, że dzieje się tak, ponieważ prędkość światła jest stała, o ile jest mierzona od punktu odniesienia poruszającego się ze stałą prędkością, jak ma to miejsce w przypadku Ziemi.

Tak więc, w przypadku przyjaciela Ziemi, wszystkie procesy chemiczne, które powodują zmiany w ciele ludzkim - czy to na poziomie komórkowym, molekularnym, atomowym czy kwantowym - zachodzą z powodu działania podstawowych cząstek poruszających się z prędkością światła. Aby jakikolwiek proces biologiczny miał miejsce na naszej planecie, cząstki muszą podróżować na niewielką odległość, ponieważ światło przemieszcza się z prędkością 300 000 kilometrów na sekundę, co powoduje bardzo szybkie zmiany.

Z drugiej strony, w przypadku podróżnika, ponieważ jego ciało porusza się z bardzo dużymi prędkościami - w porównaniu z przyjacielem, który pozostał na Ziemi - cząsteczki, które powodują zmiany w jego ciele, muszą przebyć znacznie większe odległości, aby spowodować te same zmiany, oraz Dlatego występują one znacznie wolniej.

Ryan, jak powiedzieliśmy na początku tej historii, otrzymał 400 000 $ nagrody za powyższe wideo, z czego 100 000 $ zostanie przeznaczone na budowę nowego laboratorium dla szkoły, w której studiuje, a 50 000 $ poszło na Nauczyciel fizyki chłopca. Pozostałe 250 000 $ stanowi stypendium, kiedy Ryan zostaje na uniwersytecie.

A jeśli po mądrzejszym zrozumieniu teorii względności potrzebujesz czegoś lżejszego, aby się zrelaksować, oto animacja stworzona przez Eoina Duffy'ego z okazji 100. rocznicy opublikowania ogólnej teorii względności. Ciesz się i zrelaksuj z filmem:

Czy rozumiesz zasady teorii względności Einsteina? Skomentuj Mega Curious Forum