Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
XIX ғасыр физикасында заттың қозғалысы жарықты тартады деп айтуға болатын бірнеше жағдай болды. Бұл эфирлік сүйреу гипотезасы классикалық физиканың жұлдыздық аберрацияны және Физо экспериментін түсіндіруге тырысуы болды, бірақ Альберт Эйнштейн өзінің салыстырмалылық теориясын енгізген кезде жоққа шығарылды. Осыған қарамастан, жарық сүйрету деген сөз осы бетте талқыланғандай, біршама қолданылуда. Арнайы салыстырмалылық теориясының қарапайымдастырылған моделі бойынша Эйнштейн жарықтың сүйреу әсері болмайды және жарық жылдамдығы сәуле шығарушы дененің қозғалысының жылдамдығынан тәуелсіз деп санайды. Алайда, арнайы салыстырмалылық теориясы бөлшектік заттардың әсерімен немесе гравитациялық әсерлермен айналыспайды, сондай-ақ жылдамдықтың толық салыстырмалы сипаттамасын да бермейді. Егер нақты болжамдар жасалса (нақты заттар бөлшектерден тұрады және гравитациялық қасиеттерге ие), жалпы салыстырмалылық теориясының күрделі моделі бойынша алынған сипаттамаларға жарық сүйреу әсерлері кіреді. Эйнштейннің арнайы салыстырмалылық теориясы Физо экспериментіне шешім береді, ол қозғалатын ортада жүріп жарық жылдамдығы өзгеріске ұшырайтын Френель сүйреуі деп аталатын әсерді көрсетеді. Эйнштейн қозғалатын ортадағы жарық жылдамдығын арнайы салыстырмалылық теориясының жылдамдық қосу формуласымен қалай есептеуді көрсетті. Эйнштейннің жалпы салыстырмалылық теориясы жарық жылдамдығын жақын маңдағы массалардың қозғалысы немесе айналуы өзгертетін басқа жарық сүйреу әсерлеріне шешім береді. Бұл әсерлердің барлығы ортақ бір қасиетке ие: олардың барлығы жылдамдыққа тәуелді әсерлер, бұл жылдамдық тура сызықтық қозғалыс (рамның сүйрелуіне себепші) немесе айналу қозғалысы (айналма сүйрелуіне себепші) болсын.
In 19th century physics, there were several situations in which the motion of matter might be said to drag light. This aether drag hypothesis was an attempt by classical physics to explain stellar aberration and the Fizeau experiment, but was discarded when Albert Einstein introduced his theory of relativity. Despite this, the expression light dragging has remained in use somewhat, as discussed on this page. Under special relativity's simplified model Einstein assumes that light dragging effects do not occur, and that the speed of light is independent of the speed of the emitting body's motion. However, the special theory of relativity does not deal with particulate matter effects or gravitational effects, nor does it provide a complete relativistic description of acceleration. When more realistic assumptions are made (that real objects are composed of particulate matter, and have gravitational properties), under general relativity's more sophisticated model the resulting descriptions include light dragging effects. Einstein's theory of special relativity provides the solution to the Fizeau Experiment, which demonstrates the effect termed Fresnel drag whereby the velocity of light is modified by travelling through a moving medium. Einstein showed how the velocity of light in a moving medium is calculated, in the velocity addition formula of special relativity. Einstein's theory of general relativity provides the solution to the other light dragging effects, whereby the velocity of light is modified by the motion or the rotation of nearby masses. These effects all have one property in common: they are all velocity dependent effects, whether that velocity be straight line motion (causing frame dragging) or rotational motion (causing rotation dragging).
Жылдамдыққа тәуелді әсерлер
Арнайы салыстырмалылық теориясы жарық жылдамдығы қозғалатын орта арқылы қозғалғанда өзгеріп отыратынын болжайды. Қозғалатын бөлшекті дене үшін дененің құрылымы арқылы қозғалатын жарық дененің қозғалысы бағытында кері бағыттағыдан жылдам қозғалады (Физо эксперименті). Бұл әсер бастапқыда сүйретілген эфир теориясымен болжалды (көріңіз: мысалы, Френель). Жылжымалы мөлдір дене арқылы көлденең бағытталған жарық да дененің қозғалысы бағытына аударылады (R. V. Jones, J. Phys A 4 L1 L3 (1971)). Жалпы салыстырмалылық теориясы денелердің тік сызықтағы жылдамдауының жарықтың тартылуына әкелетінін болжайды, бұл эффект Фрейм сүйреу (немесе гравитоэлектромагнетизм) деп аталады. Жылжымалы ауырлық көзінің гравитациялық өрісін объектінің кеңейтілуі ретінде қарастыруға болады және инерция мен импульсті алып жүреді. Жылжымалы объектпен тікелей соқтығысу сыртқы бөлшектерге импульс бере алады, объектінің гравитациялық өрісімен өзара әрекеттесу "импульс алмасуына" да мүмкіндік беруі керек. Нәтижесінде қозғалатын гравитациялық өріс жарық пен затты тартады. Бұл жалпы әсерді NASA ғарыш зондтарын гравитациялық шпал эффектін пайдалана отырып, жылдамдату үшін пайдаланады.
Special relativity predicts that the velocity of light is modified by travelling through a moving medium. For a moving particulate body, light moving through the body's structure is known to move faster in the direction of the body's motion than it does in the opposite direction (Fizeau experiment). This effect was originally predicted by dragged aether theories (see: e. g. Fresnel). Light aimed transversely through a moving transparent body is also seen to be translated in the direction of the body's motion (R. V. Jones, J. Phys A 4 L1 L3 (1971) ). General relativity predicts that the acceleration of a body in a straight line will cause light to drag, an effect known as Frame dragging (or gravitoelectromagnetism). For a moving gravity source the gravitational field can be considered as an extension of the object, and carries inertia and momentum since a direct collision with the moving object can impart momentum to an external particle, interaction with the object's gravitational field should allow "momentum exchange" too. Consequently, a moving gravitational field drags light and matter. This general effect is used by NASA to accelerate space probes, using the gravitational slingshot effect.
Айналуды сүйрейтін әсерлер
Жалпы салыстырмалылық теориясы бойынша дененің айналуы оған кинетикалық энергиясына байланысты қосымша гравитациялық тартылыс береді; ал жарық айналу арқылы (айры қарай) тартылады (Ленс-Тирринг эффектісі). Айналу жағдайында, жалпы салыстырмалылық теориясы бойынша жылдамдыққа тәуелді сүйреу әсерін байқаймыз, өйткені айналатын дене үшін заттың заттарды өзіне тартатын үрдісі заттың кері шегіну бөлігі жақындаған бөлігіне қарағанда күштірек тартатынымен түсіндірілуі мүмкін.
Under general relativity, the rotation of a body gives it an additional gravitational attraction due to its kinetic energy; and light is pulled around (to some degree) by the rotation (Lense–Thirring effect). In the case of rotation, under general relativity we observe a velocity dependent dragging effect, since, for a rotating body, the tendency of the object to pull things around with it can be accounted for by the fact that the receding part of the object is pulling more strongly than the approaching part.