Теория относительности

К началу XX века в физике назревал глубокий кризис. Казавшиеся незыблемыми законы Ньютона, господствовавшие два столетия, начали давать сбои при попытках описать электромагнитные явления, особенно связанные с движением. Ключевой проблемой был свет и гипотетическая среда для его распространения - эфир. Знаменитый эксперимент Майкельсона-Морли в 1887 году с ошеломляющей точностью показал, что скорость света постоянна и не зависит от движения Земли сквозь предполагаемый эфир. Этот результат входил в явное противоречие с классическим принципом сложения скоростей. Уравнения Максвелла, прекрасно описывавшие электромагнетизм, казалось, требовали выделенной системы отсчета, связанной с эфиром, но все попытки обнаружить этот эфир или движение относительно него проваливались. Физики, такие как Хендрик Лоренц и Анри Пуанкаре, пытались спасти положение, вводя искусственные концепции вроде «сокращения длин» и «локального времени» для движущихся тел, но эти идеи выглядели скорее математическими уловками, чем глубоким пониманием природы. Парадокс, возникавший при рассмотрении взаимодействия магнита и движущегося проводника, где ток зависел только от их относительного движения, еще сильнее подрывал идею абсолютного пространства. Именно в этой атмосфере научного тупика и сомнений работал молодой Альберт Эйнштейн.

Альберт Эйнштейн

В 1905 году 26-летний Эйнштейн был далек от академических кругов, работая экспертом третьего класса в Швейцарском патентном бюро в Берне. Это положение, однако, давало ему не только стабильный доход, но и время для размышлений. Его путь к науке был нестандартным: конфликты с авторитарной системой образования в Германии, отчисление из гимназии, неудачная первая попытка поступить в Цюрихский Политехникум. Еще в 16 лет, учась в школе в Аарау, он задался своим знаменитым мысленным вопросом: что увидел бы он, если бы мог лететь рядом со световым лучом со скоростью света? Интуиция подсказывала, что такая «застывшая» световая волна противоречит уравнениям Максвелла. Работа в патентном бюро, где он часто сталкивался с техническими проблемами синхронизации сигналов и времени (например, в патентах на устройства синхронизации часов), стала неожиданным катализатором. Он интенсивно обсуждал физические идеи с друзьями, такими как Микеле Бессо и Конрад Габихт, а также со своей первой женой Милевой Марич. Уже в 1899 году в письме к Милеве он выражал глубокий скепсис относительно существования эфира и адекватности существующей электродинамики. Весной 1905 года в письме Габихту он упоминал «скучную» патентную работу, которая, однако, заставляет думать о фундаментальных вопросах пространства и времени.

Выпуск судьбоносной статьи

1905 год вошел в историю науки как «Год чудес» Эйнштейна. В течение нескольких месяцев он отправил в журнал «Annalen der Physik» четыре статьи, каждая из которых была революционной. Статья «Об электродинамике движущихся тел», полученная редакцией 30 июня, стала краеугольным камнем Специальной Теории Относительности (СТО). Примечательно, что все эти работы были написаны без обширных ссылок на литературу, как чистый продукт его независимого мышления. В отличие от предшественников, пытавшихся «подогнать» старые теории под новые данные, Эйнштейн пошел радикальным путем, переосмыслив сами основы.

Основы теории

Эйнштейн начал свою статью не с формул, а с фундаментального пересмотра понятий пространства и времени, центральным из которых было время и проблема его измерения. Он указал, что утверждение о «одновременности» двух событий, происходящих в разных местах, имеет смысл только если определено, как синхронизировать часы в этих точках. Он предложил практический метод синхронизации с помощью световых сигналов, но с одним ключевым условием: скорость света в вакууме должна быть постоянной и одинаковой во всех направлениях и для всех инерциальных систем отсчета (систем, движущихся равномерно и прямолинейно). Этот принцип постоянства скорости света стал его вторым постулатом. Первый постулат был обобщением принципа относительности Галилея: все законы физики (не только механические, но и электродинамические) одинаково выполняются во всех инерциальных системах отсчета; никакими физическими опытами внутри замкнутой системы нельзя обнаружить ее равномерное прямолинейное движение. Эти два, казалось бы, простых постулата имели ошеломляющие и противоречащие повседневному опыту следствия. Главное - относительность одновременности: события, одновременные в одной системе отсчета, не будут таковыми в другой, движущейся относительно первой. Отсюда вытекали знаменитые эффекты: релятивистское замедление времени (движущиеся часы идут медленнее неподвижных) и лоренцево сокращение длины (длина объекта сокращается в направлении его движения). Математическим аппаратом, связывающим координаты и время событий в разных системах, стали преобразования Лоренца, которые Эйнштейн вывел непосредственно из своих постулатов, придав им фундаментальный физический смысл, в отличие от Лоренца, рассматривавшего их как формальный прием. Новый закон сложения скоростей гарантировал, что скорость света остается предельной и неизменной: если внутри ракеты, летящей со скоростью, близкой к скорости света, выпустить луч света вперед, для внешнего наблюдателя этот луч все равно будет двигаться со скоростью света, а не суммой скоростей.

Хотя формула эквивалентности массы и энергии (E=mc²) не фигурировала в самой июньской статье в явном виде, она логически и математически вытекала из СТО и была представлена Эйнштейном в небольшой заметке позже в том же 1905 году. Эта формула показала, что масса - это мера энергии, заключенной в теле, и даже небольшая масса содержит колоссальное количество энергии. Это стало ключом к пониманию источников энергии звезд и, впоследствии, основой ядерной энергетики и оружия.

Реакция современников

Статья Эйнштейна вызвала бурную и неоднозначную реакцию. Макс Планк, уже признанный авторитет, почти сразу увидел ее значение и стал одним из первых и самых влиятельных сторонников, развив релятивистскую динамику. Герман Минковский, бывший преподаватель Эйнштейна, придал теории изящную геометрическую форму, введя в 1907 году концепцию единого 4-мерного пространства-времени, где время стало равноправной координатой. Он провозгласил, что отныне «пространство само по себе и время само по себе обращаются в фикции, и лишь их объединение сохраняет независимую реальность». Однако многие ученые встретили теорию в штыки. Консервативные физики, такие как нобелевский лауреат Филипп Ленард, яростно отвергали СТО, обвиняя Эйнштейна в «еврейской физике» и подрыве основ. Анри Пуанкаре, чьи работы были очень близки к идеям СТО, отнесся к статье холодно и скептически, считая подход Эйнштейна слишком радикальным и недостаточно обоснованным. Интересно, что даже Нобелевский комитет оказался под влиянием скептиков: Нобелевскую премию по физике 1921 года Эйнштейн получил не за теорию относительности, а за объяснение фотоэффекта, основанное на квантовых идеях.

Последствия

Значение Специальной Теории Относительности вышло далеко за рамки решения проблем электродинамики 1905 года. Она произвела подлинную революцию в нашем понимании Вселенной. Во-первых, она навсегда похоронила концепции абсолютного пространства и абсолютного времени Ньютона, показав их относительность и зависимость от системы отсчета наблюдателя. Во-вторых, знаменитая формула E=mc² стала теоретической основой ядерной физики. Понимание того, что масса может превращаться в энергию, объяснило источник энергии Солнца и звезд (термоядерный синтез) и привело к созданию атомной бомбы и атомной энергетики. В-третьих, без учета релятивистских эффектов были бы невозможны современные ускорители частиц, такие как Большой адронный коллайдер (БАК) в ЦЕРНе, где частицы разгоняются до скоростей, близких к световой, и их масса существенно возрастает. В-четвертых, повседневные технологии, такие как GPS-навигация, были бы неработоспособны без поправок на СТО (и Общую Теорию Относительности). Часы на спутниках GPS, движущихся с большой скоростью относительно Земли, идут медленнее, чем идентичные часы на поверхности; без постоянного учета этого замедления времени ошибка позиционирования накапливалась бы со скоростью около 10 километров в день! В-пятых, теория радикально изменила философские представления о природе реальности, пространства и времени, показав их глубокую взаимосвязь. Наконец, СТО стала необходимым фундаментом для создания Эйнштейном в 1915 году Общей Теории Относительности (ОТО), описывающей гравитацию как искривление самого пространства-времени, что привело к предсказанию и последующему открытию таких феноменов, как черные дыры, расширение Вселенной и гравитационные волны.

Статья «Об электродинамике движущихся тел», отправленная в журнал 30 июня 1905 года скромным патентным экспертом, стала одним из величайших интеллектуальных достижений человечества. Она не только разрешила накопившиеся противоречия в физике, но и подарила нам совершенно новое видение мира, где пространство и время переплетены в единую ткань, а скорость света является универсальным пределом и константой. Теория прошла проверку бесчисленными экспериментами и легла в основу огромного пласта современной науки и технологий, от понимания космоса до точной навигации в кармане каждого человека.

P.S Подписывайтесь, чтобы всегда быть в курсе интересных событий, произошедших в мировой истории за сегодняшний день. Ваша поддержка очень важна!

Хотелось бы добавить еще один замечательный научно популярный фильм советской эпохи, но теперь уже про квантовую механику в стиле диалога. По моему мнению такой стиль приносит больше понимания, чем простой повествование.

И если кто то действительно хочет разобраться на базовом уровне в квантовой механике то прорекламирую крутую книгу Алексея Михайловича Семихатова - российского ученого и популяризатора физики - "Сто лет недосказанности".

Дизайн сдержанный, без ярких акцентов, с матовой поверхностью. Правда, на ней остаются следы от рук. Так что если приходится постоянно открывать ноутбук в присутствии клиентов или партнеров, лучше купить прозрачный кейс. Визуально и тактильно устройство ощущается надежно: не выскальзывает и не двигается по столу, благодаря специальным резиновым накладкам на задней части.

Шарнир работает мягко: чтобы открыть крышку даже одной рукой, не нужно придерживать корпус. Чтобы показать коллеге или клиенту презентацию, достаточно раскрыть экран на 180°. Это удобно и для работы лежа, и для подставок, которые требуют определенного угла обзора.

Также отметим 9 портов: USB-A, USB-C, HDMI, слот для карты памяти — можно забыть о переходниках.

В TECNO MEGABOOK K15S предустановлен Windows 11. Ноутбук готов к работе сразу после включения. Никаких лишних установок и обновлений. Все настроено и оптимизировано для вашей многозадачности.

Экран: яркая картинка и комфорт ночью

Экран — 15,6 дюйма, IPS-матрица с разрешением Full HD. Углы обзора отличные: изображение остается четким, даже если смотреть сбоку, цвета не искажаются. Есть антибликовое покрытие. Тестировали ноутбук при разном освещении: можно спокойно работать у окна. Когда солнце бьет прямо в экран, текст по-прежнему остается читаемым, картинки не искажаются. Это редкость в бюджетных моделях.

Неважно, работаете вы ночью или играете, выручит клавиатура с регулируемой четырехуровневой подсветкой. При среднем уровне в темноте все видно, глаза не устают. Из плюсов для тревожных людей: включали ноутбук в самолете и электричке, никто вокруг не жаловался на яркость. Все регулируется кнопками, не нужно лишний раз заходить в настройки.

Стеклокерамический крупный тачпад — 15 см. Он не залипает, не промахивается, срабатывает с первого касания. Не возникает дискомфорта, даже если несколько часов редактировать документы без мышки. После перехода с других устройств немного непривычно, что тачпад работает в двух направлениях: нижняя часть отзывается нажатием, верхняя — касанием.

В кнопку питания встроен сканер отпечатка пальцев. К нему можно быстро привыкнуть, особенно если сидишь в опенспейсе или работаешь в дороге. Один легкий тап пускает в систему даже с мокрыми руками. Безопасно, удобно и не нужно постоянно вводить пароли.

Производительность: рендерим видео, открываем вкладки

Ноутбук работает на AMD Ryzen 7 5825U (опционально можно выбрать версию техники Intel Core i5-13420H). Восьмиядерный AMD с поддержкой 16 потоков подходит для ресурсоемких операций вроде рендеринга или работы с большими массивами данных. Встроенная графика Radeon справляется с редактированием видео в Full HD или играми.

Во время монтажа 30-минутного ролика в DaVinci Resolve и параллельной работе в Photoshop с несколькими большими PSD-файлами система сохраняла стабильность. Не было ни зависаний, ни заметного падения производительности. Ноутбук уверенно держит в фоне 10 приложений одновременно. Если запущены браузер с 20 вкладками, видеозвонок в Telegram, Excel с объемной таблицей и софт для монтажа, система не тормозит и не перегревается. Переход между окнами остается плавным, ничего не «проседает», даже при одновременном скачивании файлов и редактировании видео.

Базовая комплектация включает 16 ГБ оперативной памяти в двух слотах. При необходимости можно легко увеличить этот показатель до 32 ГБ, заменив стандартные модули на более емкие. Помимо установленного SSD на 1 ТБ предусмотрен дополнительный слот, поддерживающий диски объемом до 2 ТБ.

Чтобы во время нагрузки системы охлаждения не выходили из строя, в ноутбук встроен эффективный вентилятор, способный рассеивать до 35 Вт тепла. Устройство не греется, его спокойно можно держать на коленях. Это решение дополнено тремя режимами работы, которые переключаются простой комбинацией клавиш Ctrl+Alt+T. Тихий режим идеален для работы ночью или в общественных местах, сбалансированный подходит для повседневных задач. Производительный, на котором запускали рендеринг видео и игры, практически не шумит.

Автономность: 15 часов без подзарядки

Протестили автономность MEGABOOK K15S в условиях, знакомых каждому деловому путешественнику. Утром перед вылетом зарядили ноутбук до 100% и взяли его в рейс Москва — Калининград. В зале ожидания провели созвон, потом три часа смотрели сериал и в дороге до отеля редактировали документы. К моменту приезда оставалось 40% заряда: хватило бы еще на пару часов продуктивной работы.

MEGABOOK K15S может автономно работать до 15 часов и позволяет не оглядываться на индикатор заряда. Заявленное время достигается при типичном офисном использовании: одновременная работа с документами в Word и Excel, ведение переписки, видеоконференции, веб-серфинг.

Если все же понадобится, за  час восполняется до 70% батареи. Компактный адаптер мощностью 65 Вт на базе нитрида галлия поместился даже в карман пиджака. Один блок питания заряжает и ноутбук, и смартфон, и наушники. Экономия места: не нужно никаких дополнительных проводов.

Звук, который реально слышно

В TECNO MEGABOOK K15S установлены два мощных динамика по 2.5 Вт. Звук с глубокими низами, без пластикового дребезжания, объемный. Благодаря DTS можно смотреть видео даже в шумном помещении. В тестах специально включали сцены с шагами и выстрелами: локализация настолько точная, что в наушниках нет необходимости.

Та же стабильность и в микрофоне. Благодаря AI-шумоподавлению голос передается чисто. Во время тестовых звонков из оживленного кафе собеседник не услышал ни разговоры за соседним столом, ни городской шум. И все это — на расстоянии до пяти метров.

Кстати, о созвонах. В ноутбуке встроена обновленная камера. Она отслеживает положение лица, а еще есть физическая шторка приватности. Например, можно закрыть шторку для комфортных видеоконференций.

Для тех, кто предпочитает гарнитуру, идеально подойдут беспроводные наушники TECNO FreeHear 1 из экосистемы бренда. Когда не хотелось делиться разговорами с окружающими, подключали их. Чистый звук с акцентом на средние частоты, 11-мм драйверы, которые выдают неожиданную детализацию. Музыку слушать приятно: и фоновый плейлист на телефоне, и вечерний сериал на ноутбуке. Автономно работают наушники 6 часов, с кейсом — до 30 часов. 

Bluetooth 5.4 обеспечивает стабильное соединение на расстоянии до 10 метров. Удобная C-образная форма разработана специально для длительного ношения — после восьмичасового рабочего дня в ушах не возникает дискомфорта. Наушники поддерживают одновременное подключение к ноутбуку и смартфону. Переключение между устройствами происходит быстро и без заминок.

Через фирменное приложение Welife можно выбрать один из четырех эквалайзеров и отследить местоположение гарнитуры в случае утери. А еще кастомизировать виджет для управления наушниками. Функция настройки персонализированного дизайна доступна для устройств на Android и позволяет гибко изменить внешний вид окна подключения: вплоть до установки фоновой картинки или собственного фото.

Первые пару использований может потребоваться время, чтобы привыкнуть к нестандартной форме вкладышей, но уже с третьего раза они надеваются вслепую за секунду. Что особенно приятно:  собеседники отмечают, что звук от микрофона более приятный и четкий, чем у дорогих известных моделей.

Бесшовная синхронизация со смартфоном

Благодаря функции OneLeap ноутбук синхронизируется со смартфоном TECNO. Подключение происходит за пару секунд: достаточно один раз подтвердить сопряжение. После этого открывается доступ к бесшовному переключению между устройствами — объединенному буферу обмена, дублированию экранов и передаче файлов без кабелей и пересылок в мессенджерах.

Функция выручила, когда нужно было открыть приложение, у которого нет веб-версии. Удобно работает и буфер обмена: скопировал текст на одном устройстве — вставил на другом. Например, код, полученный в сообщении на телефоне, вводится в браузере на ноутбуке. Экономит минуты, а иногда и нервы. А когда в дороге пропал Wi-Fi, ноутбук сам подключился к мобильному интернету через смартфон.

TECNO CAMON 40 и сам по себе — мощный рабочий инструмент.  Смартфон выделяется камерой высокого качества 50 Мп, ярким AMOLED-экраном 120 Гц и множеством функций, которые упрощают процесс мобильной съёмки и использование искусственного интеллекта TECNO AI.

Телефон работает на HIOS 15.0.1 на базе Android 15.В фирменную оболочку встроен искусственный интеллект:

• Голосовой помощник Ella. Отвечает на вопросы, помогает с задачами и управлением устройством.

• Решение задач. Наводите камеру на задачу, ИИ решает ее.

• AI Редактор фотографий. Интеллектуальная обработка в одно касание.

• Быстрый поиск. Находит адрес на экране и запускает навигацию, распознает объекты и события, автоматически добавляет их в календарь.

Технические характеристики

• Процессор и память. 8 ядер, 16 потоков, Кэш L3 16 МБ, частота до 4.5 ГГц Графический процессор AMD Radeon™ graphics SSD 512 ГБ или 1 ТБ, М.2, 2280, PCle 3.0 Nvme DDR4 16 ГБ, 3200 МГц.

• Дисплей. 15.6", TFT, Full HD (1920×1080), 16:9, 280нит, 45% NTSC, 16.7 млн цветов, 60 Гц, 141 ррі.

• Веб-камера. 1 Мп, шторка приватности.

• Порты. 9 портов: 1*TF Card (microSD), 1*HDMI 1.4, 1*USB-A 3.1,

  1*USB-A 3.2, 1*3.5mm аудиовход, *Ethernet RJ45 до 1 Гбит, 2*Туре-С (Full Function), 1*слот для замка Kensington.

• Другое. Сканер отпечатка пальца в кнопке питания. Клавиатура с подсветкой (4 уровня яркости). Тачпад с поддержкой одновременно 4 касаний.

• Батарея. 70 Вт∙ч (6150 мА∙ч), Li-Pol, 11.55 B 65 Вт Type-C GaN, 20 В, 3.25 А, кабель 1.8 м (Туре-С-Type-C).

• Габариты. 17.3 мм (высота), 359.5 мм (ширина), 236 мм (глубина).

• Вес. 1,7 кг.

Если хотите создать собственную экосистему, в которой технологии подстроятся под ритм дня, попробуйте технику TECNO. Мощный ноутбук, быстрый смартфон и наушники соединяются в единое пространство. Быстрое переключение между устройствами, синхронизация файлов и стабильное соединение без лишних настроек.

КУПИТЬ НОУТБУК TECNO