Αναμείνατε ολίγον τι
Επιστήμες

Η θεωρία της σχετικότητας… τόσο απλά;

σκίτσο του Άλμπερτ Αϊνστάιν

Ο Γερμανός φυσικός Albert Einstein χρειάστηκε περίπλοκες εξισώσεις για να περιγράψει τη θεωρία της σχετικότητας, όμως η 18χρονη Hillary Diane Andales από τις Φιλιππίνες τα κατάφερε μια χαρά χρησιμοποιώντας ένα φορτηγό, μερικά κινητά τηλέφωνα και τον Usain Bolt.

Η Andales είναι η νικήτρια του 2017 Breakthrough Junior Challenge, ενός ετήσιου διαγωνισμού που καλεί τους εφήβους από ολόκληρο τον κόσμο να υποβάλουν βίντεο που δεν υπερβαίνουν τα τρία λεπτά, στα οποία παρουσιάζουν με απλό τρόπο μεγάλες ιδέες σε διάφορες επιστήμες, όπως η φυσική ή τα μαθηματικά. Για τη νίκη της, η Andales έλαβε το μεγάλο βραβείο μιας υποτροφίας αξίας 250.000 δολαρίων.

Το βίντεο που της χάρισε τη νίκη έχει τίτλο “Σχετικότητα και ισοδυναμία πλαισίων αναφοράς“. Ξεκίνησε με την εμφάνιση ενός πλευρικού αριθμού, τον οποίο θα μπορούσατε να ερμηνεύσετε ως “6” ή “9” ανάλογα με τον τρόπο με τον οποίο τον κοιτάζετε. Η προοπτική που παίρνετε, υπογραμμίζει η Andales, καθορίζει το πλαίσιο αναφοράς σας.

Τα πλαίσια αναφοράς είναι θεμελιώδη για τη σχετικότητα, επειδή οι παρατηρητές αντιλαμβάνονται τα πράγματα διαφορετικά όταν βρίσκονται σε διαφορετικές τοποθεσίες, εξηγεί η 18χρονη μαθήτρια.

Η Andales το έδειξε αυτό με τη συμμετοχή τριών φίλων της, οι οποίοι την βοήθησαν να καταγράψει τον ήχο που κάνει ένα φορτηγό καθώς περνά από έναν δρόμο και πατά την κόρνα του. Κάθε άτομο βρισκόταν σε διαφορετικό σημείο – ένα μπροστά από το φορτηγό, ένα πίσω από το φορτηγό και ένα μέσα στο φορτηγό – και κατέγραφε τον ήχο.

Κάθε πλαίσιο αναφοράς έδωσε έναν διαφορετικό ήχο, αφού τα ηχητικά κύματα που έρχονταν από την κόρνα είτε είχαν ‘συσσωρευτεί’ (δημιουργώντας υψηλότερο τόνο) είτε είχαν ‘απλωθεί’ (χαμηλότερος τόνος) σε σχέση με το σημείο καταγραφής τους.

Το ίδιο μπορεί να συμβεί με την ταχύτητα και το χρόνο, εξήγησε η Andales. Εάν ο Usain Bolt έτρεχε σε μια κούρσα με το 98% της ταχύτητας του φωτός, έναν τελικό 10 δευτερολέπτων στο πλαίσιο αναφοράς του, το ρολόι του “ακίνητου” κριτή θα κατέγραφε 40 δευτερόλεπτα.

Ο λόγος είναι ότι τα ταχύτερα ρολόγια φαίνεται να κινούνται πιο αργά σε σχέση με έναν σταθερό παρατηρητή. Είναι η ίδια αρχή που εξηγεί γιατί τα ρολόγια στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, που περιστρέφεται γύρω από τη Γη με ταχύτητα 17.000 μίλια / ώρα, υστερούν σε σχέση με τα επίγεια ρολόγια κατά περίπου 0.007 δευτερόλεπτα κάθε έξι μήνες.

Έτσι, όπως επισημαίνει η Andales, ο Bolt είναι ο καλύτερος “ταξιδευτής στον χρόνο” των Ολυμπιακών Αγώνων.

Ακολουθεί το βίντεό της:

Πηγή

businessinsider.com

Εικόνα: fineartamerica.com

 

Μοιραστείτε το άρθρο

The following two tabs change content below.
Γιώτα Ζώτου

Γιώτα Ζώτου

Είμαι απόφοιτος του Τμήματος Εφαρμοσμένων Μαθηματικών του Πανεπιστημίου Κρήτης και κάθε προσπάθεια για περαιτέρω βελτίωση, που έχει σαν στόχο την διευκόλυνση της καθημερινότητας του ανθρώπου άπτεται των ενδιαφερόντων μου. Μέσα από αυτό το site λοιπόν θα μοιραζόμαστε ερευνητικά δεδομένα και εξελίξεις που αφορούν στις επιστήμες και την τεχνολογία, τα οποία έμμεσα ή άμεσα μας αφορούν και αξίζει να γνωρίζουμε.

Αφήστε ένα σχόλιο

Επιλογές της ομάδας
Oumuamua
σκίτσο του Άλμπερτ Αϊνστάιν
Τι θα γινόταν αν ο αυτισμός ήταν ... υπερδύναμη;
Η Σοφία, το πρώτο ρομπότ πολίτης στον κόσμο, δήλωσε ότι θα ήθελε να αποκτήσει οικογένεια
Πώς δημιουργήθηκαν τα μαθηματικά σύμβολα;
NASA: το πείραμα των πανομοιότυπων διδύμων