บทความในวารสาร Popular Science Monthly เว็บสล็อต เมื่อเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2457 ได้สำรวจตัวอย่างและความหมายของทฤษฎีสัมพัทธภาพปี 1905 ของไอน์สไตน์
โดย BILL GOURGEY | เผยแพร่เมื่อ 12 พฤษภาคม 2022 7:00 น
ศาสตร์
ภาพตัดปะจากบทความวิทยาศาสตร์ยอดนิยม “ทฤษฎีสัมพัทธภาพและกลไกใหม่” (William Marshall, มิถุนายน 1914)
“ทฤษฎีสัมพัทธภาพและกลไกใหม่” (William Marshall, June 1914) วิทยาศาสตร์ยอดนิยม
แบ่งปัน
เพื่อเป็นการฉลองครบรอบ 150 ปีของเรา เรากำลังทบทวน เรื่องราว วิทยาศาสตร์ยอดนิยม (ทั้งเรื่องฮิตและเรื่องที่พลาดไป) ที่ช่วยกำหนดความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ ความเข้าใจ และนวัตกรรม พร้อมคำใบ้เพิ่มเติมเกี่ยวกับบริบทสมัยใหม่ สำรวจ หน้าเด่น และดูการรายงานข่าววันครบรอบทั้งหมดของเรา ที่นี่
แม้ว่าทฤษฎีสัมพัทธภาพของอัลเบิร์ต
ไอน์สไตน์อาจดูเหมือนทำให้โลกต้องประหลาดใจในช่วงเปลี่ยนผ่านของศตวรรษที่ 20 อันที่จริง มันใช้เวลานานมากที่จะมาถึง รากของสัมพัทธภาพสามารถสืบย้อนไปถึงงานเขียนของกาลิเลโอในปีค.ศ. 1632 เพื่อพิสูจน์ระบบเฮลิโอเซนทริคของโคเปอร์นิคัส ฟิสิกส์ต้องแสดงให้เห็นว่าแม้ว่าโลกจะเหวี่ยงผ่านอวกาศและหมุนไปบนแกนของมัน ผู้สังเกตการณ์บนโลกจะไม่มีทางรู้ได้โดยตรงว่าพวกมันเป็นวัตถุที่เคลื่อนที่สัมพันธ์กับจักรวาล ตั้งแต่ช่วงต้นศตวรรษที่ 17 คณิตศาสตร์ขาดเครื่องมือในการช่วยพิสูจน์ของกาลิเลโอเขาได้ทำการทดลองทางความคิดที่ใช้ห้องโดยสารของเรือเพื่อแสดงหลักการสัมพัทธภาพ—ว่าพื้นที่และเวลาสัมพันธ์กับกรอบอ้างอิงอย่างไร
แม้แต่ตอนที่ไอน์สไตน์ตีพิมพ์ทฤษฎีของเขาในปี ค.ศ. 1905 ก็ยังไม่เกิดเสียงฟ้าร้อง ค่อนข้างจะเล็ดลอดเข้ามาในโลกเกือบไม่ระบุตัวตนในบทความ Annalen der Physik เรื่อง “ On the Electrodynamics of Moving Bodies ” เมื่อถึงเวลาที่Popular Science ได้ตีพิมพ์เรื่องราวโดยละเอียดเกี่ยวกับทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ในปี 1914ความหมายที่ลึกซึ้งของมัน เช่น แสงที่บอกขีดจำกัดความเร็วของทุกสิ่ง และความคิดที่ว่าเวลานั้นไม่เหมือนกันสำหรับทุกคน ในที่สุดก็มาถึงทางวิทยาศาตร์ วงกลม แต่ในขณะที่นักคณิตศาสตร์วิลเลียม มาร์แชลผู้ซึ่งเขียนคำอธิบายที่อ่านง่ายของ Popular Science เกี่ยวกับทฤษฎีใหม่ ชี้ให้เห็นว่างานของไอน์สไตน์—ซึ่งค่อนข้างเป็นบทกวี—ไม่ประสบความสำเร็จโดยลำพัง
“ทฤษฎีสัมพัทธภาพและกลไกใหม่” (William Marshall, June 1914)
ผู้ที่เลือกที่จะเขียนในหัวข้อทางคณิตศาสตร์ต้องเผชิญกับทางเลือกระหว่างสองสิ่งชั่วร้าย เขาอาจตัดสินใจที่จะจัดการกับวิชาคณิตศาสตร์ โดยใช้สัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์แบบธรรมดา และข้อเท็จจริง สูตร และสมการใดๆ ก็ตามที่ผู้เรียนต้องการ—ช่วยตัวเองให้รอด! หรือเขาอาจเลือกที่จะละทิ้งสัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์ สูตรและสมการทั้งหมด และพยายามแปลเป็นภาษาพื้นถิ่นซึ่งนักคณิตศาสตร์พูดได้อย่างคล่องแคล่ว ในกรณีหนึ่ง มีผลลัพธ์เป็นบทความที่เสร็จสิ้นแล้วซึ่งมีเพียงผู้ที่ได้รับเลือกเท่านั้นที่เข้าใจ ในอีกกรณีหนึ่ง มีเพียงการประมาณความจริงที่ค่อนข้างหยาบและเงอะงะเท่านั้น เงื่อนไขที่คล้ายกันมีอยู่ในทุกสาขาการเรียนรู้ที่มีความเชี่ยวชาญสูง แต่สามารถพูดได้อย่างปลอดภัยว่าไม่มีวิทยาศาสตร์อื่นใดที่ต้องเดินทางเพียงครั้งเดียวและสะสมความรู้มากมายระหว่างทาง เพื่อตรวจสอบหรือทำความเข้าใจปัญหาใหม่ และด้วยความกังวลใจบางอย่างจึงได้พยายามอภิปรายในหน้าต่อไปนี้ หนึ่งในสาขากิจกรรมทางคณิตศาสตร์ที่ใหม่ที่สุดและสำคัญที่สุด สำหรับผู้เขียนได้เลือกปีศาจตัวที่สอง และ ขาดสูตรของเขา ในการยืมร่างของ Poincaré พบว่าตัวเองเป็นคนพิการโดยไม่ต้องใช้ไม้ค้ำ
หลังจากบทนำที่ให้กำลังใจซึ่งกันและกันแล้ว ให้เราแนะนำหัวข้อพร้อมคำจำกัดความ สัมพัทธภาพคืออะไร? โดยทฤษฎีสัมพัทธภาพ ทฤษฎีสัมพัทธภาพ หลักการสัมพัทธภาพ หลักคำสอนของสัมพัทธภาพ หมายถึงแนวคิดใหม่ของแนวคิดพื้นฐานของกลศาสตร์ โดยกลไกสัมพัทธภาพหรืออย่างที่บางครั้งเราอาจกล่าวได้ว่ากลไกใหม่นั้นหมายถึงเนื้อหาหลักคำสอนซึ่งตั้งอยู่บนแนวความคิดใหม่เหล่านี้ นี่เป็นคำจำกัดความที่ง่ายมาก และเป็นคำจำกัดความที่ทุกคนสามารถเข้าใจได้อย่างสมบูรณ์ หากประเด็นสี่ข้อต่อไปนี้มีความชัดเจน ประการแรก แนวคิดพื้นฐานของกลศาสตร์คืออะไร ประการที่สอง แนวคิดดั้งเดิมเกี่ยวกับสิ่งเหล่านี้คืออะไร ประการที่สาม เป็นอย่างไร สิ่งเหล่านี้ถูกแก้ไขโดยหลักการสัมพัทธภาพใหม่และประการที่สี่ เกิดขึ้นได้อย่างไรว่าเราถูกบังคับให้เปลี่ยนแนวความคิดของเราเกี่ยวกับแนวคิดพื้นฐานเหล่านี้ซึ่งไม่เคยถูกตั้งคำถามตั้งแต่สมัยของนิวตัน คำถามสี่ข้อนี้จะมีการหารือกัน แม้ว่าอาจจะไม่เรียงตามลำดับนี้ ผลลัพธ์ที่ได้คืออย่างน้อยก็น่าทึ่ง แต่บางทีความประหลาดใจของเราอาจไม่มากไปกว่าครั้งแรกที่เราเรียนรู้หรือได้ยินว่าโลกกลมและมีคนตรงข้ามกับเราที่ไม่ตก นอกและคนแปลกหน้ายังไม่ตระหนักว่าพวกเขากำลังตกอยู่ในอันตรายใด ๆ ที่จะทำเช่นนั้น
ในตอนแรกนั้น มันเกิดขึ้นได้อย่างไร
ว่าแนวความคิดของเราเกี่ยวกับแนวคิดพื้นฐานของกลไกได้รับการพิสูจน์ว่าต้องการ อาชญากรรมนี้เช่นเดียวกับหลายๆ อย่างอาจถูกวางไว้ที่ประตูของนักฟิสิกส์ได้อย่างปลอดภัย สิ่งมีชีวิตที่กระสับกระส่ายซึ่งทำการทดลองชั่วนิรันดร์ได้เลี้ยงผีที่ก่อกวนอย่างต่อเนื่อง และจากนั้นก็วิงวอนขอความช่วยเหลือจากนักคณิตศาสตร์อย่างเมามันเพื่อขับไล่พวกมัน ขอให้เราพิจารณาการทดลองโดยสังเขปซึ่งนำเราไปสู่ความยากลำบากซึ่งหลักการของสัมพัทธภาพเพียงอย่างเดียวสามารถคลี่คลายเราได้
พิจารณาแหล่งกำเนิดเสียง A ที่หยุดนิ่ง (รูปที่ 1) และล้อมรอบด้วยอากาศซึ่งเสียงจะกระจายออกไปและหยุดนิ่งเช่นกัน
จากเอกสารสำคัญ: ทฤษฎีสัมพัทธภาพเพิ่มความเร็ว
ภาพประกอบจาก บทความ วิทยาศาสตร์ยอดนิยม“ทฤษฎีสัมพัทธภาพและกลไกใหม่” (William Marshall, มิถุนายน 1914 )
อย่างที่เด็กนักเรียนทุกคนรู้ เวลาที่ใช้ในการส่งเสียงไปยัง B เท่ากับเวลาที่ใช้ในการไปที่ C ถ้า B และ C อยู่ห่างจาก A เท่ากัน เวลา A, B และ C นั้นก็เช่นเดียวกัน ล้วนเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสม่ำเสมอในทุก เว็บสล็อต
