Теория относительности для миллионов

Словарь терминов

Настоящий словарь терминов составлен с целью дать простые, ясные определения, которые не выходили бы за рамки элементарных книг, а не точные строгие определения. О точном определении «кривизны», например, не может быть иречи: это потребовало бы нескольких страниц. Читателю, который хотел бы найти более строгие определения, следует обратиться к соответствующей энциклопедии или учебнику.

Абсолютное движение — движение относительно неподвижного эфира или какой нибудь столь же универсальной, выделенной системы отсчета.

Антиматерия — материя, состоящая из античастиц.

Античастица — элементарная частица, такая же, как и обычная частица, за исключением того, что она имеет противоположный заряд и (или) магнитный момент. В случае заряженных частиц противоположно и то и другое. В случае нейтральных частиц, которые не имеют заряда, различие основано на противоположности магнитного момента.

Галактика — объединение миллиардов звезд, часто в форме чечевицы, движущееся в пространстве как единое целое.

Галилеева система — см. инерциальная система.

Геодезическая линия — «наиболее прямая» линия, проведенная между двумя точками на данной поверхности или в данном пространстве или пространстве — времени: линия соединяющая две точки, которая имеет экстремальную длину (самую большую или самую маленькую).

Гиперболическая геометрия — неевклидова геометрия, в которой на плоскости через данную точку, расположенную вне данной линии, может быть проведено бесконечное число параллельных ей линий.

Гиперсфера — четырехмерная сфера.

Гравитационная масса — масса тела, рассматриваемая как источник поля тяготения или как испытывающая действие такого поля. На Земле она измеряется как вес тела.

Длина волны — расстояние, измеряемое вдоль направления движения волны от данной точки волны до следующей, имеющей в данный момент ту же фазу.

Допплер-эффект — изменения в измеряемой длине звуковой или электромагнитной волны, обусловленные относительным движением наблюдателя к источнику волн или от него.

Евклидова геометрия — геометрия, основанная на постулатах Евклида.

Евклидово пространство — пространство с нулевой кривизной.

Илем — первичная субстанция, которая, как предполагают, взорвалась миллиарды лет назад, образовав теперешнюю расширяющуюся Вселенную.

Инертная масса — масса тела, рассматриваемая с точки зрения его сопротивления ускорению. Измеряется силой, требующейся для придания телу данного ускорения.

Инерциальная система — система координат, движущаяся в пространстве равномерно относительно других инерциальных систем. То же самое, что Галилеевская система.

Инерция — тенденция материального тела, если на него не действует внешняя сила, оставаться в покое относительно инерциальной системы или двигаться с постоянной скоростью вдоль прямой.

Координата — одно из набора чисел, используемых для определения положения точки. Для линии требуется одна координата, для плоскости — две, для пространства — три, для пространства — времени — четыре.

Космос — вся пространственно временная Вселенная.

Красное смещение — сдвиг длин волн света к красному краю спектра. Такой сдвиг может быть обусловлен: 1. Движением источника от наблюдателя. 2. Влиянием сильного поля тяготения. 3. Тем, что свет был испущен в более ранние периоды, если предполагать, что время ускоряет свой ход.

Кривизна — отклонение линии, плоскости или пространства от «прямого» или «плоского».

Лоренц — Фитцджеральдово сокращение — релятивистское сокращение тела в направлении его движения.

Масса — грубо говоря, количество материи, содержащееся в теле.

Масса покоя — месса тела, покоящегося относительно наблюдателя.

Мировая линия — траектория движущегося тела, изображенная в четырехмерной пространственно-временной координатной системе.

Мысленный опыт — опыт, который можно только мысленно представить, но не выполнить в действительности.

Неевклидова геометрия — геометрия, в которой один или несколько постулатов Евклида заменены другими постулатами.

Нулевое g — нулевое тяготение, состояние невесомости в пространстве вдали от материальных тел или внутри космического корабля, находящегося в состоянии свободного падения.

Общая теория относительности — вторая (общая) теория относительности Эйнштейна, обобщающая его специальную теорию так, что в нее включаются ускоренное двиукение, тяготение и инерция.

Оптический горизонт — предельная сфера (в расширяющейся Вселенной), которая может быть достигнута с помощью идеальных телескопов; за этим пределом галактики двигались бы от наблюдателя со скоростью, равной или большей скорости света.

Опыт Кеннеди — Торндайка — повторение опыта Майкельсона — Морли с использованием прибора, имеющего плечи разной длины.

Опыт Майкельсона — Морли — знаменитый опыт, доказавший отсутствие эфирного ветра при движении Земли в пространстве.

Осциллирующая Вселенная — вселенная, которая попеременно то расширяется, то сжимается.

Отрицательная масса — гипотетическое свойство тела, которое, если оно существует, приводило бы к тому, что это тело двигалось в направлении, противоположном направлению действующей на него силы.

Отрицательное ускорение — уменьшение скорости.

Парадокс близнецов — парадокс часов, примененный к гипотетической паре близнецов. Один из близнецов отправляется в путешествие в пространство с большой скоростью; относительно инерциальной системы Земли процесс его старения замедляется, и при возвращении на Землю он оказывается моложе своего брата, остававшегося на Земле.

Парадокс Олберса — удивительный расчет, показывающий, что если галактики равномерно распределены в пространстве, а Вселенная бесконечна во времени и пространстве и не расширяется, то все небо должно всегда сиять ярче Солнца.

Парадокс часов — поразительное утверждение теории относительности, что двое синхронизованных часов могут быть удалены друг от друга, а затем сведены вместе таким образом, что они уже не будут показывать одинаковое время, хотя и те и другие часы идут точно.

Постулат — положение, принятое без доказательства, которое составляет основу логической системы. Иногда называется аксиомой.

Принцип Маха — теория, считающая, что инерция обусловлена ускоренным движением тела по отношению ко всем материальным телам Вселенной.

Принцип эквивалентности — утверждение, составляющее основу общей теории относительности, что тяготение и инерция являются двумя различными способами рассмотрения по существу одних и тех же явлений.

Пространство — время — четырехмерная система координат в теории относительности.

Пространственно-временной интервал — расстояние между двумя событиями, измеряемое в пространстве — времени.

Пространственно-временная структура — геометрическая структура пространства — времени.

Свет — видимая часть электромагнитного спектра.

Свободное падение — движение тела под действием только сил тяготения.

Сигнал — любая цепь причинносвязанных событий, происходящих на разных телах.

Система отсчета — система координат, которая предполагается неподвижной и относительно которой производятся измерения времени, движения, длины, массы и т. д.

Сохранение массы — энергии — утверждение, что полное количество массы — энергии во Вселенной не может ни уменьшаться, ни увеличиваться.

Специальная теория относительности — первая теория относительности Эйнштейна, в которой шла речь только о наблюдателях в инерциальных системах отсчета.

Теория единого поля — теория, еще не получившая удовлетворительного развития, в которой тяготение и электромагнетизм объединены в единой системе уравнений.

Теория устойчивого состояния — теория, в которой считается, что мир во времени не имеет ни начала, ни конца, но поддерживается в «устойчивом состоянии» благодаря тому, что непрерывно создается новая материя, которая заменяет материю, уходящую в бесконечность в результате расширения Вселенной.

Топология — грубо говоря, изучение свойств фигуры, которые не изменяются при ее непрерывной деформации.

Ускорение — изменение скорости или направления (или и того и другого) движущегося тела.

Центробежная сила — сила инерции, которая принуждает тело или части тела двигаться от центра вращения.

Цилиндрическая Вселенная — первая модель Вселенной Альберта Эйнштейна. В ней пространство имеет положительную кривизну, временная координата прямая.

Четвертое измерение — любая четвертая координата в системе координат. В теории относительности в качестве четвертой координаты удобно рассматривать время.

Электромагнитная волна — излучение, испускаемое при колебаниях электрического заряда. Оно проходит через пустое пространство с постоянной относительно равномерно движущегося наблюдателя скоростью независимо от скорости своего источника или скорости наблюдателя.

Электромагнитный спектр — полный интервал электромагнитных излучений, от волн очень большой длины до волн очень малой длины.

Эллиптическая геометрия — неевклидова геометрия, в которой на плоскости через данную точку, расположенную вне данной прямой, не может быть проведено ни одной линии, параллельной этой прямой.

Эфир — вещество, которое, как считали физики девятнадцатого века, заполняет все пространство и служит средой для распространения электромагнитных волн.

Эфирный ветер — движение эфира мимо движущегося в нем тела.