Relativeco Per Bildoj

de Wilfrid Atkinson

book cover

Ĉi tiu libreto estas la frukto de multaj jaroj da klopodado por klarigi la esencajn ideojn de Einstein kaj tiel transdoni la ĝojon de kompreno.

Por legi la tekston ne necesas universitata diplomo en matematiko - lerneja nivelo sufiĉas. Klaraj diagramoj ilustras la ĉefajn ideojn. Pli matematikemaj legantoj trovos aldonajn komentojn kaj klarigojn en apendico.

La libro signife pliampleksigas du artikolojn de la aŭtoro, kiuj aperis en Scienca Revuo.

La aŭtoro estas emerita urba inĝeniero, kiu ŝuldas la kernajn ideojn al emerita instruisto Roy Kearney.


KOLOFONO

Titolo: Relativeco per bildoj
Verkis (tekston kaj diagramojn): Wilfrid Atkinson
Eldonis: Wilfrid Atkinson
Kompostis: Vilĉjo Walker
Tiparo: Times New Roman
Presis: Antony Rowe Limited
ISBN-10: 0-902756-26-5 (0902756265)
ISBN-13: 978-0-902756-26-7 (9780902756267)
Distribuas: Esperanto-Asocio de Britio, Esperanto House, Station Road, Barlaston, Stoke-on-Trent, ST12 9DE, UK
Pagoj: 2+2+100= 104, Bildoj: 66 + 7= 73

ENHAVO

ANTAŬPAROLO     (pĝ. 1)

1. SPACO KAJ TEMPO   (pĝ. 3)
1.1 Enkonduko   (pĝ. 3)
1.2 La relativeco de Galileo kaj Newton   (pĝ. 10)
1.3 La rapido de lumo   (pĝ. 13)
1.4 Horloĝoj kaj mezurstangoj   (pĝ. 16)
1.5 Samtempeco   (pĝ. 25)
1.6 Spactempa geometrio   (pĝ. 30)
1.7 Kombinado de rapidoj   (pĝ. 34)
1.8 Spactempa modelo   (pĝ. 37)
1.9 Tempo pasinta kaj tempo estonta   (pĝ. 42)

2. DINAMIKO   (pĝ. 47)
2.1 La dinamiko de Newton   (pĝ. 47)
2.2 La dinamiko de Einstein   (pĝ. 52)
2.3 Kolizioj   (pĝ. 55)
2.4 Forto kaj akcelo   (pĝ. 58)
2.5 Mondlinioj   (pĝ. 62)
2.6 La ĝemela paradokso   (pĝ. 63)

3. ONDOJ TRA SPACO   (pĝ. 65)
3.1 La aberacio de lumo   (pĝ. 65)
3.2 Ondolongoj kaj frekvencoj   (pĝ. 68)
3.3 Fotonoj   (pĝ. 72)

4. ELEKTRO-MAGNETISMO   (pĝ. 75)
4.1 Elektro kaj magnetismo   (pĝ. 75)
4.2 Relativecaj interpretoj   (pĝ. 78)

5. GRAVITO   (pĝ. 79)
5.1 Akcelo kaj gravito   (pĝ. 79)
5.2 Ĝenerala relativeco   (pĝ. 81)
5.3 Gravito de la suno   (pĝ. 82)
5.4 Gravitaj ondoj   (pĝ. 84)
5.5 Nigraj truoj   (pĝ. 84)

REFERENCOJ   (pĝ. 85)

APENDICO   (pĝ. 87)
Noto 1 Sek. 1.1 Bildo 3 (paĝo 5)   (pĝ. 87)
Noto 2 Sek. 1.2 'Inercia sistemo' (paĝo 11)   (pĝ. 87)
Noto 3 Sek. 1.4 Simpligo, tiel ke c = 1 (paĝo 17)   (pĝ. 88)
Noto 4 Sek. 1.5 Bildo 20 (paĝo 27)   (pĝ. 89)
Noto 5 Sek. 1.7 Bildo 27 (paĝo 34)   (pĝ. 94)
Noto 6 Sek. 1.7 Hiperbola rapido (paĝo 36)   (pĝ. 95)
Noto 7 Sek. 2.2 Simpligo por malgranda v (paĝo 52)   (pĝ. 98)
Noto 8 Sek. 2.3 Akcelo kun konstanta radiuso R (paĝo 59)   (pĝ. 99)
Noto 9 Sek. 3.1 Stela aberacio (paĝo 67)   (pĝ. 99)
Noto 10 Sek. 3.2 Hiperbolaj formuloj por efiko de Doppler (paĝo 70)   (pĝ. 100)


ANTAŬPAROLO

La scienco estas teksaĵo el du elementoj - la observado kaj la teorio. Ambaŭ estas egale gravaj. Observado sen teorio liveras nur amason da nekompreneblaj faktoj. Teorio sen observado povas esti pli interesa kaj povas havi edukan valoron por ekzerci la racion kaj la imagpovon. Tamen, ĝi restas speco de ludo. En iu senco tia estas la pura matematiko, kiu celas al maksimuma ĝeneraleco kaj abstrakteco. Nur kiam oni aplikas matematikan ideon, por helpi al la interpretado de observataj faktoj, ĝi fariĝas parto de la scienco.

En la teorioj de la fiziko pri spaco, tempo kaj materio, la matematiko havas gravan rolon. La matematiko estas speco de lingvo, kiu povas multon diri per malmultaj 'vortoj'. La mirindaĵo de la fiziko estas, ke oni povas resumi la rezultojn de multege da eksperimentoj per kelkaj koncizaj matematikaj formuloj.

Ne estas eble kompreni la teorion de Einstein pri la relativeco sen iom da matematiko. Sed oni povas kompreni la esencajn ideojn de tiu teorio per modestaj matematikaj rimedoj. Por mi kaj verŝajne por multaj aliaj, bildo aŭ diagramo povas ofte paroli pli klare ol vortoj aŭ algebraj simboloj. En tiu ĉi libreto mi klopodis uzi minimumon de algebro kaj maksimumon de klaraj diagramoj. La teksto, laŭeble en konversacia stilo, estas grandaparte nur komentario pri la bildoj. Por pli matematikemaj legantoj mi aldonis pli detalajn notojn en apendico.

Aldona grava helpilo por kompreni la relativecon estas la tiel nomata 'penseksperimento'. Ĝi estas senpaga, sed ĝi postulas viglan kaj racian imagon. Mi multe uzis tiun rimedon kaj ĉi-rilate mi petas la persistan kunlaboron de la scivola leganto. La ĝojo de kompreno fine rekompencos.

Por multaj homoj la relativeco ankoraŭ havas karakteron de mistero, ĉar ofte ĝiaj rezultoj kontraŭas la ĉiutagan sperton. Tamen, ju pli bone oni komprenas ĝin, des pli oni miras pri la bela simetrio kaj eleganteco de tiu aspekto de la universo. Valoras iom da peno por barakti kontraŭ la malfacilaĵoj, kiuj grandaparte fontas el niaj antaŭjuĝoj.

Nun akceptita kiel esenca parto de la fiziko, la relativeco multe influis ankaŭ la teknologion de la dudeka jarcento. El praktika vidpunkto, verŝajne la plej grava elemento en la teorio estis la eltrovo de intima rilato inter maso kaj energio - resumebla per la konata formulo E = mc2. Ĉi tiu eltrovo estis la bazo por postaj esploroj pri nuklea energio, kiuj kondukis al la unuaj atombomboj - fakto, kiu tre ĝenis la pacaman Einstein.

Kvankam la relativeco profunde ŝanĝis niajn konceptojn pri spaco, tempo kaj materio, ĝi ne detruis la laboron de antaŭaj fizikistoj. Ĝiaj rezultoj tipe diverĝas de la antaŭaj, nur kiam temas pri rapidoj kompareblaj al la rapido de lumo. Tiajn rapidojn ni feliĉe ne renkontas en la materio de nia ĉiutaga vivo! Tamen, la teorio estas gravega pro sia universaleco. Ĝi aplikiĝas ne nur al la vastaj spacoj de la astronomio, sed ankaŭ al la stranga mondo interne de la atomoj, kiun detale esploris aliaj sciencaj pioniroj en la dudeka jarcento. La teorioj pri ĉi tiu mikromondo, eĉ pli revoluciaj ol la relativeco, kolektive nomiĝas 'kvantuma mekaniko'. Efektive, oni nun nomas la teorion de Einstein 'klasika' teorio.

La teorio pri relativeco konsistas el du partoj - la limigita aŭ 'speciala' teorio eldonita en 1905 kaj la 'ĝenerala' teorio eldonita en 1916. En ĉi tiu libreto ni atentos plejparte la limigitan teorion kaj nur poste rigardos supraĵe la ĝeneralan teorion, kiu traktas pri la gravito kaj kondukis interalie al la nun akceptita nocio de 'nigraj truoj'.


Vidu la prezon kaj aĉetu ĉi tiun eron per-rete per la EAB-a libroserva katalogo.


[Back]
[EAB Book Service Catalogue]
[EAB Homepage]