Пређи на главни садржај

Ајнштајнов прилаз гравитацији

Када ђаци дознају да светлост не поседује масу, увек се појави питање: „Ако је тако, зашто гравитација може да савије светлост?”. Њутново схватање гравитације је ограничено те није у могућности да објасни ову појаву. Из таквог схватања проистиче да објекат који поседује енергију мора да има и масу. Ајнштајнова теорија не поставља такав услов. Погледајмо приказ кретања неке планете око звезде полазећи од Ајнштајнове теорије:


Звезда (објекат жуте боје) закривљује простор-време у својој околини (површ црвене боје), а планета се креће по тој површини. Према томе, кретање планете Ајнштајн не тумачи дејством силе. Попут планете и зрак светлости прати закривљену површину и скреће - што приказује други део анимације. 
Савијање светлосних зрака у гравитационом пољу Земље је толико мало да се може занемарити. Међутим, у близини наше звезде је много јаче, а прво мерење те појаве изведено је 1919. године током помрачења Сунца од стране Артура Едингтона. Положај звезда на ноћном небу, попут оног током помрачења Сунца, понавља се у размаку од пола године. Едингтон и сарадници нису поседовали средства за два путовања, тако да су упоредили два снимка: из западне Африке и из Енглеске. Да би се уочиле евентуалне грешке мерења, услед тога што је остварено на два различита места у размаку од пола године, начињени су контролни снимци звезда из другог сазвежђа на чије зраке није утицало гравитационо поље Сунца.

Популарни чланци

Дилатација времена

Следи видео приказ Ајнштајновог мисаоног експеримента. Светлосни сигнал простире се као плафону возила, где је постављено огледало. Први догађај је слање сигнала, а други догађај је пријем сигнала након што се одбио од огледала. Посматрач изван возила уочава два догађаја на други начин: путања сигнала ће у односу на њега бити једнакокраки троугао:

Да ли су два временска интервала једнака? Искуство нам даје потврдан одговор, али разлика ће бити присутна ако се возило креће релативистичком брзином. Може се доказати да ће временски интервал у односу на путника бити краћи - проистиче да часовник покретног посматрача спорије откуцава време.  Било би погрешно прихвати чињеницу да ће покретни часовник увек спорије откуцавати време. То не мора да буде тако. Временски интервал између два догађаја је најкраћи за оног посматрача у односу на кога се оба догађаја дешавају на истом месту. У близи масивног тела време спорије протиче. Ако галаксију схватимо као компактну масу и ту слику проширимо на …

Референтни систем

Анимација приказује слободан пад лопте на броду који се креће. О тој појави је размишљао изопштени свештеник Ђордано Бруно. Наслутио је да путања лопте неће бити иста у односу на посматраче на броду и копну. Истакнути историчар развоја физике Милорад Млађеновић цитира један Брунов запис: „Замислимо два човека, једног на броду у покрету, а другог изван њега. Нека обојица имају руку у истој тачки ваздуха и нека са тог истог места истовремено сваки испусти по један камен. Камен првог, не скрећући са (вертикалне) линије пашће на одређено место, док ће камен другога бити померен уназад.” 
Ако се појава посматра у односу на обалу мора као референтни систем, путања поприма изглед хоризонталног хица. Опажајући исту појаву на броду, а то је приказано у другом делу анимације, путања је попут слободног пада. Разлика је присутна, јер се камера у другом делу анимације креће заједно са бродом те поседује брзину својствену броду, док је у првом делу анимације била непокретна у односу на брод:

Електрична струја у води и ваздуху

Ако стојим до колена у води, да ли ће струја прво стићи до мене кроз ваздух или воду? Први део одговора односи се на чињеницу да је ваздух одличан изолатор према протицању електричне струје. Проводљивост воде је условљена присуством примеса. Слана вода поседује добру проводљивост, питка вода је знатно слабији проводник док је дестилована вода лош проводник, али ипак поседује нижу специфичну отпорност од ваздуха. Према томе, под нормалним условима, електрична струја не би могла да се простире кроз ваздух па је вода једина средина погодна за проток електричне струје.

Други део одговора односи се на то када услови нису уобичајени. Ту мислим на појаву муње. Да би се испољила, неопходно је да се између доњег дела облака и површине тла формира јако електрично поље тако да непроводни ваздух буде у стању плазме. То значи да су присутни молекули ваздуха у великој мери јонизовани под утицајем електричног поља. Поменуто поље врши убрзавање наелектрисања ка електричним потенцијалима супротног зна…

Дифракција таласа

Франческо Грималди је био језуитски свештеник и професор на Унивезитету у Болоњи. У XVII веку изводи експерименте са светлошћу која пролази кроз отвор на капку прозора. Затим је у правцу простирања зрака поставио непровидни објекат и вршио осматрање сенке. Уочио је већу ширину од очекиване, као и присуство боја на крајевима сенке. Грималди је закључио да је приказ последица тога што се светлост не простире праволинијски и појави даје назив дифракција. Наставак истраживања ове појаве од стране других научника је била испуњена недоумицама о природи светлости. Полазећи од Хајгенсовог тумачења простирања таласа, инжењер Огистен Френел и лекар Томас Јанг су пружили потпуно тумачење појаве дифракције. Дифракција је присутна код механичкихи електромагнетних таласа. Запис је направљен у контексту поглавља прве врсте поменутих таласа. Оба дела записа приказују дифракцију таласа када су отвори различитих величина и зато је величина савијања таласног фронта различита. Поменути таласни фронтови …