» «

תורת היחסות

תורת היחסות
מהי תורת היחסות?



אם היינו אומרים לכם שאתם נעים במהירות מטורפת של 800 אלף קילומטר לשעה ממש עכשיו, בעת שאתם קוראים את הערך הזה, האם הייתם מאמינים? - אז כן, זו מהירותנו כרגע על פני כדור הארץ שהוא חלק ממערכת השמש, שנעה במהירות זו סביב מרכז הגלקסיה שלנו. הסיבה שאיננו מרגישים בכך היא שאיננו משווים את מהירותנו ביחס לגוף אחר שעומד למשל במקום.

זו דוגמה שמראה את הבסיס לאחת התיאוריות המדעיות החשובות בהיסטוריה - תורת היחסות שהגה אלברט איינשטיין. למעשה יש 2 תורות יחסות: תורת היחסות הכללית ותורת היחסות הפרטית.

בתורת היחסות חזה איינשטיין למשל, שכוח הכבידה של גופים גדולים יוכל למשוך אפילו את קרני האור. אפילו גוף גדול כמו השמש יוכל, כך חזה איינשטיין, להטות את קרני האור העוברות קרוב אליו. המדהים הוא שחוקרים שבדקו את התחזית שלו, קבעו על פי מדידות מדויקות ביותר, שאכן קרני האור הוטו לכיוון השמש בעת שעברו בקרבתה!

אם תרצו ללמוד יותר על תורת היחסות - לחצו על אייקון ויקיפדיה שבערך והרחיבו את הידע שם. אנו נאמר רק שתורת היחסות הפרטית גורסת שמהירות האור קבועה בכל מערכת ייחוס. אחת התוצאות המפתיעות הנובעות מהנחה זו היא שאין זמן ומרחב מוחלטים - ככל שמערכת ייחוס נעה במהירות גבוהה יותר (עם מהירות האור כחסם עליון), ממד האורך של המערכת בכיוון התנועה מתכווץ ביחס לצופה נייח, והזמן המקומי שלה מתקדם לאט יותר מנקודת מבטו של אותו צופה.


הבנתם משהו? - אם לא אז הנה סרטון שמנסה להסביר בצורה פשוטה יותר את תורת היחסות:

http://youtu.be/NUAUZ1v4iAs


הנה סרטון קצר שמסביר את היחסות בצורה של 2 ברקים הפוגעים ברכבת:

http://youtu.be/wteiuxyqtoM?t=5s


הנה סרטון נוסף שמציג את התיאוריה של היחסיות שהגה אלברט איינשטיין:

http://youtu.be/uTO1kxxlkpw?t=6s


הנה סרט על היחס בין עבר, הווה ועתיד, המתקיימים זה לצד זה:

https://youtu.be/vrqmMoI0wks?long=yes
E=MC2
מה זה E=mc²?



אין עוד נוסחה בעולם שהפכה לכל כך ידועה ולכל כך מצוטטת כמוהה. היא קובעת שככל שאתם נעים מהר, אתם הופכים כבדים. אנרגיית התנועה הופכת למסה (חומר), על אף שהמון אנרגיה נדרשת כדי לייצר מסה זעירה ביותר. דומה לעתים שכל יופיו והכוח של העולם והיקום הוכנס לנוסחה אחת פשוטה.

E=mc² היא נוסחה שהגה אלברט איינשטיין במסגרת תורת היחסות, או תאוריית היחסיות שלו. פירוש הנוסחה הוא גם שניתן להמיר מסה (m) לאנרגיה (E) ושכמות האנרגיה שתיווצר תהיה שווה למסה כפול מהירות האור (c) בריבוע. היות שמהירות האור היא כ-300,000 קילומטרים בשנייה, מדובר בהמון אנרגיה שאצורה בחומר (מה שיוכח הלכה למעשה בפצצת האטום שתומצא על סמך תגליותיו של איינשטיין).

מעבר לרעיונותיו הגדולים לגבי חלל וזמן, עסק איינשטיין לא מעט באנרגיה ובקשר בינה לבין החומר. הנוסחה מחברת בפשטות בין מסה ואנרגיה. מסה היא כמות החומר בגוף כלשהו.

הנוסחה הזו והעובדה שמסה קטנה ניתנת להמרה לאנרגיה, אפשרו למדענים גם להבין סוף סוף את מקור האנרגיה שיש לשמש ולכוכבים שביקום.

על אף שרבים לא מבינים אותה, E=mc² היא כנראה הנוסחה המפורסמת בעולם והמוכרת ביותר.


הנה סרטון שמסביר את הנוסחה של E=mc²:

http://youtu.be/ComZbnpHsuE


הנה מדענים שרים את הנוסחה המפורסמת:

http://youtu.be/BuxFXHircaI


הנה סרטון מעט ארוך שמסביר את הנוסחה בהקשר של תורת היחסות:

http://youtu.be/7h7tyQlpda4?t=6s
GPS
איך עובד GPS? איך פועלת מערכת המיקום GPS?



ב-1978 הושקה מערכת הלוויינים שמאפשרת מיקום מדויק של כל פינה בעולם. 24 הלוויינים הללו ממוקמים בגובה של כ-15 אלף קילומטרים מעל פני כדור הארץ. הצלבת המרחק שבו אנו נמצאים ביחס לכל לוויין שמעלינו, היא שמאפשרת לנו לדעת בדיוק את מיקומנו על כדור הארץ.

מערכת ה-GPS, מערכת המיקום הגלובלית, או בשמה הנכון GPSS, מאפשרת לכל אחד מאיתנו למצוא את מקומו המוחלט, בדיוק של מטרים בודדים, ולנווט את דרכו לכל מיקום מדויק אחר בעולם, באמצעות שידור וקליטה של מידע ה-GPS. בנוסף ללוויינים יש גם תחנות קרקע המאפשרות תיקונים ועדכונים למערכת הלוויינים המשוכללת אך העמוסה הזו.


כך עובד ה-GPS:

http://youtu.be/xdCpgjnmDOg


עקרון הפעולה של מערכות ה-GPS:

https://youtu.be/0rR24Y-KrOA


כך נתן הצבא האמריקאי לעולם שימוש חופשי במערכת ה-GPS:

https://youtu.be/ozAPGnr-934


הסבר של נושא ה-GPS כחלק מתורת היחסות של איינשטיין:

http://youtu.be/4GFoZpRC6aE?t=2m10s?long=yes
אלברט איינשטיין
מי היה אלברט איינשטיין?



שמו של אלברט איינשטיין הפך למילה נרדפת לגאונות. האיש שאמר שדמיון חשוב יותר מאשר ידע, היה גדול המדענים במאה ה-20 ואולי בכל הזמנים. הוא היה פיזיקאי יהודי שלצד אייזק ניוטון, אבי המכניקה הקלאסית, נחשב לגדול התאורטיקנים בכל הזמנים.

איינשטיין זכה לפרסום ברבע הראשון של המאה ה-20 בזכות תורת היחסות אותה הגה, ששינתה את כל אשר היה ידוע עד אז על טיבם של הזמן, המרחב, המסה, התנועה וכוח הכבידה. תגליותיו פרצו דרכים חדשות להבנת העולם, האנרגיה והחלל. בזכותו נעשתה קפיצה אדירה בהבנת היקום.

הנוסחה המפורסמת שלו E=MC2, שבה קשר בין חומר לאנרגיה והסביר שאנרגיה עצומה אצורה בחומר, פרצה את הדרך לפיתוח תחום האנרגיה הגרעינית ולהישגים יוצאי דופן, גם בתחום האזרחי ובתחום החלל וגם בתחום הצבאי. הוא גם נודע בזכות תרומותיו ליסודות מכניקת הקוונטים, למכניקה סטטיסטית ולהסברת האפקט הפוטואלקטרי (עליה קיבל פרס נובל לפיזיקה ב-1921) ועוד.

מלבד השפעתו העצומה והמהפכנית בתחומי המדע, הייתה לאיינשטיין גם תרומה מכריעה לניצחון על הנאצים, בזכות השימוש שנעשה בנשק גרעיני במלחמת העולם השנייה. זאת בשל תמיכתו ביוזמה שקידמה את פיתוח פצצת האטום בארצות הברית, על אף שהגדיר עצמו כפציפיסט. הסיבה - איינשטיין הבין שאם ארצות הברית לא תפתח נשק כזה שיאפשר את סיום המלחמה, יעשו זאת אויבותיה כנגדה וכנגד העולם החופשי. משהבין שניצחון של דיקטטורות כאלה יביא לסופו של העולם החופשי, הוא נקט עמדה ותרם תרומה גדולה לניצחון הדמוקרטיות.

איינשטיין אהב את מדינת ישראל ותמך בציונות מאד. עם הקמת המדינה הוצע לו התפקיד של נשיא מדינת ישראל הראשון, אך הוא לא ראה עצמו עוזב את המחקר ונאלץ לוותר על התפקיד ההיסטורי והחשוב לטובת המדע שכל כך אהב.


הנה שנת 1905 המופלאה שבה הפציץ איינשטיין ב-4 מאמרים גאוניים (מתורגם):

https://youtu.be/91XI7M9l3no?t=7s


תולדות חייו של איינשטיין:

http://youtu.be/ZMVKvO-gTs8


אלברט איינשטיין עצמו:

http://youtu.be/l-1Z2wi2uSA


שחקן בדמותו של איינשטיין מסביר על התפשטות היקום והמפץ הגדול:

http://youtu.be/_gRfgWOBg1A


לאן היקום מתפשט:

https://youtu.be/6PiyUjVxukI


התממשות התיאוריה של איינשטיין לגבי נסיעה בזמן (מתורגם):

http://youtu.be/7H3ksmxwpWc


סרט תיעודי על הגאונות של אלברט איינשטיין:

https://youtu.be/Uvpw6Jh1WGQ?long=yes


ותכנית טלוויזיה על איינשטיין:

https://youtu.be/V4YRfaJ1atY?long=yes


אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

העולם הוא צבעוני ומופלא, אאוריקה כאן בשביל שתגלו אותו...

אלפי נושאים, תמונות וסרטונים, מפתיעים, מסקרנים וממוקדים.

ניתן לנווט בין הפריטים במגע, בעכבר, בגלגלת, או במקשי המקלדת

בואו לגלות, לחקור, ולקבל השראה!

אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.