Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Как бы вы объяснили ребенку 10-ти лет Теорию относительности Эйнштейна (не общую)?

Ребенок владеет простейшими навыками арифметики(2+2*2), знаком с понятием скорости, расстояния, времени.
ОбразованиеФизика+2
  · 12,5 K
Лучший
Копирайтер для B2B. Пишу яркие продающие тексты на сложные темы.  · 5 дек 2022
Смотри. Есть время и пространство. Время мы измеряем часами, а пространство - рулеткой или линейкой. Раньше люди думали, что время и пространство сами по себе, но Эйнштейн показал, что это не так. Оказалось, что время и пространство взаимосвязаны. Как именно?
Представь, что у тебя есть машина, которая движется с одной и той же скоростью 60 км/ч. Она не может ехать ни медленнее, ни быстрее. Только 60 км/ч.
Теперь представь, что машина едет на север. С какой скоростью? Конечно, 60 км/ч. 
Т.е. машина продвигается на 60 км на север и на 0 км во всех иных направлениях.
Теперь, пусть машина едет немного на восток. Скорость машины та же - 60 км/ч, с другой она ехать не умеет:
Как видно, теперь машина продвигается на север чуть медленнее, чем раньше: синяя стрелка - это величина скорости на север, а черная - исходная скорость, для сравнения. Однако при этом машина едет еще и на восток (зеленая стрелка).
Что если забрать еще сильнее на восток?
Теперь на север перемещение стало еще медленнее, а на восток  - быстрее. Общая скорость машины по-прежнему 60 км/ч.
И еще сильнее направим машину на восток:
Теперь на север мы двигаемся в два с лишним раза медленнее, чем изначально. Почему? Потому что эта скорость теперь в буквальном смысле направлена на восток. На восток машина движется очень быстро.
А теперь вспомним, что время и пространство взаимосвязаны. В нашем примере движение на восток (зеленая стрелка) - это движение в пространстве, т.е. обычная, привычная нам скорость. А синяя стрелка соответствует "скорости" перемещения во времени, т.е. обозначает насколько быстро течет время. Чем быстрее объект движется в пространстве, тем медленнее движется время для объекта. При этом любой объект всегда движется сразу и в пространстве и во времени. Даже если ты спишь в кровати и не двигаешься в пространстве, разве что ногами сучишь, когда что-то снится, то ты все равно попадешь в завтрашний день, потому что всю ночь двигался во времени.
Хорошо. Но почему машина в нашем примере может двигаться только со скоростью 60 км/ч? Что это за машина? Все дело в свете. Скорость света постоянна и равна 300,000 км/с.  Любой предмет в этом мире - от атома до шариковой ручки, от автомобиля и до гигантских звезд - движется в едином пространстве-времени именно с этой скоростью. Т.е. машина в нашем примере -  это любой объект. Но для всех объектов, кроме самого света, часть этой скорости направлена на "север", т.е. обозначает скорость хода времени, а другая часть - на "восток", т.е. обозначает скорость перемещения в пространстве.
Таким образом, чем быстрее движется объект, тем медленнее для него самого течет время. 
Все это очень интересно, но почему теория называется "Теория относительности"? 
Все дело в том, что скорость любого движения мы измеряем относительно каких-то других объектов. Например, скорость поезда можно измерить относительно вокзала. Но ведь можно и наоборот: если я сижу в вагоне, то это моя скорость равна нулю, а движется вокзал за окном вагона. 
Иногда это даже можно ощутить на себе, когда соседний поезд, видимый в окно, трогается, и на секунду становится непонятно, кто движется: наш поезд или соседний. Это называется принцип относительности. 
А раз скорости объектов в реальном мире относительны и зависят от того, кто эту скорость измеряет (тот, кто на вокзале, или тот, кто в поезде), то говорить имеет смысл лишь об одной скорости - скорости света. Которая постоянна и неизменна, как ни посмотри. А зеленые и синие ее составляющие, т.е. скорость движения в пространстве и скорость хода времени зависят от точки зрения, т.е. относительны. Если движусь я с точки зрения других людей, то и время замедляется для меня с их же точки зрения. И наоборот.
В обычной жизни этот эффект сложно заметить, потому что скорость света колоссальна в сравнении с нашими повседневными скоростями. Однако для объектов, двигающихся быстрее, эти эффекты уже необходимо учитывать. Например, замедление времени учитывается в навигационных спутниках и в ускорителях частиц.
Вот как-то так. А теперь иди погуляй и дай папе спокойно поиграть в танчики.
Насчёт севера и востока - это объяснение Брайана Грина, правильное, понятное и исчерпывающее. В комментариях со... Читать дальше
Сусанна Казарян, США, Физик  · 5 дек 2022
В интернете можно найти серию научных книг (Baby University Board Book Set) для малышей под авторством Chris Ferrie — Эти книги с удивительными названиями публикуются в США и иллюстрированы весьма оригинальными картинками. Они, и другие подобные книжки для малышей, есть и на amazon.com Одна из них — "General Relativity for babiеs" (Общая Теория Относительности для... Читать далее
1 эксперт согласени1 эксперт не согласен
Lutim
возражает
6 декабря 2022
Вопрос о том, как вы объяснили бы теорию относительности ребенку 10 лет. В пояснении к вопросу описан примерный... Читать дальше
Увлекаюсь физикой, астрономией и финансами.  · 6 дек 2022  · forecast.nanoquant.ru
Вам придется объяснять ребенку базовое понятие - инерциальная система отсчета. Без этой базы никак невозможно объяснить ребенку, что такое специальная теория относительности. Раз ребенок уже знаком с понятием скорости, то значит, надо попытаться как-то объяснить ребенку, что такое ускорение. Если ребенок поймет разницу между скоростью и ускорением, тогда уже можно... Читать далее
Эксперт по оптимизации инвестиционного портфеля и прогнозированию биржевых цен.Перейти на forecast.nanoquant.ru
3 эксперта согласны
Единственно чего я не понял в вопросе - зачем 10 летке объяснять именно СТО. Можно и с ЭПР парадокса начать. Мб... Читать дальше
Я очень рад быть частью этой группы и надеюсь внести положительный вклад.   · 7 дек 2022
Чтобы объяснить теорию относительности Эйнштейна 10-летнему ребенку, вы можете сказать что-то вроде этого: «Вы знаете, что такое время? Это то, что мы используем, чтобы измерить, сколько времени требуется, чтобы что-то произошло, например, сколько времени требуется, чтобы дойти до школы или приготовить еду. Но знаете ли вы, что время не одинаково для всех? На самом деле... Читать далее
Интересуюсь устройством мира, как внешнего так и внутреннего.  · 6 дек 2022
Чтоб что-то объяснить ребёнку, надо для начала как бы "встать на его место" (ощутить его модель мира) и попытаться это всё понять  сначала самому. А как возникнет это понимание, то и дорога будет ясна. А именно, будет понятна логика от которой плясать. Хотя это и умеют далеко не все. Но и объяснить по другому могут далеко не все. Но не ясно тут главное - на кой 10-ти... Читать далее
на кой 10-ти летнему ребёнку эта теория?
Интересно же. Я про черные дыры в этом возрасте обожал читать.
Александр Владимирович Овод, пенсионер Горный инженер Геофизик  · 8 дек 2022
например на этот вопрос 8 летнему внуку-я для тебя кто, папа или дед, а мама для меня - дочь или внучка?
Вот это и есть относительность, а теория относительности, это уже ко всем случаям.
программист  · 8 дек 2022
«Наследовать достоин только тот, Кто может к жизни приложить наследство. Но жалок тот, кто копит мёртвый хлам. Что миг рождает, то на пользу нам.» «Фауст / Faust» Иоганн Вольфганг Гете Тела состоят из частиц типа атомов. Атомы - очень маленькие, поэтому об их устройстве мы знаем мало. Эксперименты показали, что если частицы разгонать до больших скоростей, то все... Читать далее
По образованию физик, работаю программистом  · 6 дек 2022
По-моему, для такого возраста лучше просто описывать феноменологию. Можно в стиле сказок Братьев Гримм, когда герой зашёл в могилу к ведьме, провёл там три дня, а когда вышел, то обнаружил, что на Земле прошло сто лет.  То же самое происходит внутри быстро летящего космического корабля — время там замедляется. Можно прожить дольше и успеть дожить до прилёта к другой... Читать далее
когда-то изучал математику.  · 8 дек 2022
Не надобно такое ребёнку. Детям в таком возрасте "из физики" обычно идёт то, что можно сделать "на кухне". Теория относительности к таковому не относится. 
Архитектор. Интересуюсь физикой 🎵✨🎉  · 6 дек 2022
Пока ограничился бы простыми советами: 1) Доверять часам только на перроне, и не спрашивать время у выходящих с поезда  пассажиров. 2) Оценить длину поезда после остановки, а не во время движения.