Transcript גלילאו
2009כל מאן דבעי © הרשות נתונה לכל אדם להעתיק מצגת זו ולעשות בה כל שימוש כרצונו שני המרדנים לבית גלילאי פפא וינצ'נצו פיליו גלילאו "דיאלוג על מוסיקה עתיקה ומוסיקה מודרנית" "דיאלוג על שתי שיטות-העולם העיקריות ,של פטולמאיוס ושל קופרניקוס". הקבוע שביסוד השינוי L T 2 g שתי המורשות של גלילאו: הניסוי הממשי :תוצאה ניסיונית (ניסוי או תצפית) גוברת על כל סמכות אינטלקטואלית הניסוי המחשבתי :אפילו ניסוי שנערך במחשבה ,אם נעשה על פי הכללים ,קובע כמעט כמו ניסוי אמתי. 3ק"ג 2קק""גג 2 1ק"ג VVV <V <V <V 1+2 13 ??? 222 כשנחתה "אפולו "15על הירח ב ,1971-הפיל האסטרונאוט דייוויד סקוט נוצה ופטיש לעיני מצלמת הטלוויזיה .עכשיו לא היה צריך "להזניח" את התנגדות האוויר – היא פשוט לא הייתה. בשידור חי לעיני מיליוני צופים הגיעו שני העצמים יחד אל קרקע הירח .המדע המודרני הצדיע לאביו כארבע מאות שנה לאחר שכיוון את הטלסקופ שלו אל המקום עליו עמדו עתה שליחיו. שתי השקפות עולם הליוצנטרית ) (Copernicus, 1473-1543 גיאוצנטרית )(Ptolemy, 85-165 גלילאו האסטרונום לצדק יש ירחים! אסטרונומיה מקצוע מסוכן ג'ורדנו ברונו אסטרונומיה מקצוע מסוכן גלילאו עושה הסבה לפיזיקה Galileo, 1564-1642 ניסוי חשיבה :בתנועה עצמה אין האטה אם נתעלם מהחיכוך... ניסוי חשיבה :בתנועה עצמה אין האטה ניסוי חשיבה :בתנועה עצמה אין האטה המהירות בכיוון ההתחלתי נותרת בעינה – מתקבלת פרבולה נא להכיר :האינרציה ניוטון מפשט "על כן יאמרו הפילוסופים כי הטבע אינו עושה דבר לשווא, והיותר לשווא הוא כאשר די בפחות ,כי אוהב הטבע את הפשטות, ולא יתהדר בסיבות למעלה מן הדרוש" . Philosophiae Naturalis Principia Mathematica )1687( Book III, Rule I I. Newton, 1643-1727 החוק הראשון :גוף ימשיך במהירותו בקו ישר כל עוד לא פועל עליו כוח נגדי המנוגד לתנועתו. החוק השני :תאוצתו של גוף עומדת ביחס ישר לכוח הפועל עליו.F=ma , החוק השלישי :הכוח אותו מפעיל גוף אחד על הגוף השני שווה והפוך בכוונו לכוח שמפעיל הגוף השני על הגוף הראשון. ניוטון מאחד את היקום ניוטון מאחד את עבודות קודמיו עיגול! עיגול! אליפסה! פרבולה! ניוטון מאחד את עבודות קודמיו Ax2+Bxy+Cy2+Dx+Ey+F=0 R. Descartes, 1596-1650 הסימפוניה מתרחבת ומתגברת איינשטיין שומע דיסהרמוניה ביצירה האינווריאנטיות של גלילאו :חוקי הטבע שווים לכל צופה האינווריאנטיות של גלילאו :חוקי הטבע שווים לכל צופה האינווריאנטיות של גלילאו :חוקי הטבע שווים לכל צופה האינווריאנטיות של גלילאו :חוקי הטבע שווים לכל צופה כל עוד התנועה היא אינרציאלית ,דוד יכול: • • • • לבנות מגדל קלפים לבצע ניתוח מוח למזוג תה בחלב בחברת גברות אנגליות וכו' מקסוול מאחד (ומרוויח יותר ממה שהשקיע) J. C. Maxwell, 1831-1879 מקסוול מאחד (ומרוויח יותר ממה שהשקיע) חשמל מגנטיות אור קרינה 300,000ק"מ/שניה אלקטרומגנטיות מה מיוחד במהירות האור? =Eאלסטיות=ρ ,צפיפות •מהירות גלי הקול נובעת מהתכונות הפיסיקליות של האוויר •מהירות גלי המים נובעת מהתכונות הפיסיקליות של המים •מהירות גלי האור נובעת מהתכונות הפיסיקליות של האתר? •אבל אף אחד אינו יודע מהן התכונות הפיסיקליות של האתר (אולי מפני שאינו קיים?) איינשטיין דורש הרמוניה (דורש דורש עד שמקבל) A. Einstein, 1879-1955 אם משוואות מקסוול תקפות תמיד ,מה ערך האינווריאנטיות של גלילאו? ואם האינווריאנטיות של גלילאו תקפה תמיד ,האם יאבדו משוואות מקסוול את כלליותן? איינשטיין שואל (בגיל :)16 • מה אראה אם ארכב על קרן אור? ובמקרה שלנו: • מה יקרה אם דוד ,בחדר הנע ,ישחק בקרן אור במקום בקלע? איינשטיין עונה (בגיל :)26 בואו נחליף שתי הנחות-יסוד באחת מהירות האור מוחלטת הזמן מוחלט המרחב מוחלט איך יכולה מהירות כלשהי להיות שווה לכל צופה?! חוק חיבור המהירויות של גלילאוV1+V2 : חוק חיבור המהירויות של גלילאוV1+V2 : חוק חיבור המהירויות של גלילאוV1+V2 : חוק חיבור המהירויות של גלילאוV1+V2 : איך יכולה מהירות האור להיות שווה לכל צופה?! הנחה :מהירות האור שווה לכל צופה. מסקנה :אורכי סרגלים וקצבי שעונים אינם שווים לכל צופה. כשמערכת נעה במהירות קרובה לאור ,סרגליה מתקצרים ושעוניה מאטים זה ביחס לזה ,כך שמהירות האור נשארת ,גם לגביה, 300,000ק"מ/שניה. חוק חיבור המהירויות של גלילאוv1+v2 : חוק חיבור המהירויות של איינשטיין: v1 v2 v1v2 1 2 c איך יכולה מהירות האור להיות שווה לכל צופה?! הנחה :מהירות האור שווה לכל צופה. מסקנה :לא ניתן לעבור את מהירות האור. כשגוף מואץ מתקרב למהירות האור ,תוספת האנרגיה אינה מתבטאת בהגדלת המהירות ולכן מתבטאת בהגדלת המאסה. E=Mc2 שתי הנחות-יסוד או אחת? שנים... למה חלפו מדופרס? איינשטיין אני רוצה שתורת היחסות שלי תתאים גם למערכות לא אינרציאליות! (מה כבר ביקשתי)... "המחשבה המשמחת ביותר בחיי"... עקרון השקילות דוד בחלל עקרון השקילות דוד בנפילה חופשית סתם מקרה נחמד או רמז עמוק? עקרון השקילות דוד מתנגד לכבידה עקרון השקילות דוד מואץ כלפי מעלה בחלל עקרון השקילות נפילה חופשית = היעדר כבידה התנגדות לכבידה = האצה תאוצה=כבידה אבן שחדרה מבחוץ משרטטת פרבולה דוד מואץ כלפי מעלה בחלל עקרון השקילות אבן שחדרה מבחוץ משרטטת פרבולה דוד מתנגד לכבידה השאלה החדשה של איינשטיין • מה יגלה דוד אם יבדוק את השקילות תאוצה=כבידה באמצעות קרן אור במקום אבן? האם יאבד עקרון השקילות מתוקפו? עקרון השקילות קרן אור שחדרה משרטטת פרבולה דוד מואץ כלפי מעלה בחלל עקרון השקילות – הניבוי של איינשטיין קרן אור שחדרה משרטטת ____? פרבולה דוד מתנגד לכבידה עקרון השקילות – הניבוי של איינשטיין “Raffiniert ist der Hergott, aber boshaft ist er nicht !” “Subtle is the Lord, but not malicious!” “! אבל מניאק הוא לא,”פיקח הוא אדונָי המרחב-זמן אינרציה t H. Minkowski, 1864-1909 y x מסה = אנרגיה מרחב = זמן גרוויטציה = אינרציה עיקום כבידתי כמה חבל למות בשחר תורת היחסות!