Визуализация искажения пространства-времени телом, имеющим массу.

Лицея №3:
Анашкина Анастасия
Артамонов Иван
Лапкина Мария
Низамутдинов Руслан
Саушкина Алина
Учитель: Шмонова

Т.М.

г.Саров, Нижегородская область
2018 г

по теме «Визуализация гравитации и искривления пространства времени» .
Цель

нашего экспериментариума – познакомить учащихся через практические занятия с гравитацией и искривлением пространства времени.
Коробка собрана так, чтобы она:
была недорогой;
оставляла пространство для творчества;
масштабировалась на разные вкусы и темпы подачи материала;
позволяла провести несколько уроков по данной теме;
Учитель может провести со школьником:
лабораторный урок;
создание олимпиадных задач;
проведение инженерных игр;
давать домашнее задание.

полотна пространства-времени.
Наш опыт:
шар, имеющий конечную массу, размещается на эластичной

ткани
под действием гравитации шар деформирует ткань
образуется углубление геометрически схожее с фигурой - обратный конус
Это углубление и есть визуализация явления искривления континуума пространства-времени телом, имеющим массу

тел имеющих разную массу:
масса тела пропорциональна величине искривления, значит тела

меньшей массы будут двигаться в сторону тел большей массы
также тела большей массы испытывают силы притяжения тел меньшей массы
Наш опыт:
два шара имеющих различные массы размещаются на поверхность эластичной ткани
каждый шар образует углубление геометрически схожее с фигурой - обратный конус
В итоге шар, имеющий меньшую массу, скатится в углубление образованное шаром, имеющим большую массу.

в движении:
спустя некоторое время в поле зрения останутся только тела,

движущиеся по идеальной траектории -единственно возможная из множества стабильных траекторий
Наш опыт:
возьмём несколько шаров, причём масса одного из них много больше остальных
бросаем их на ткань под углом менее 15 градусов относительно горизонта
В итоге, в движении останутся только те шары, которые имеют идеальную траекторию, а остальные скатятся в углубление, созданное телом наибольшей массы.

Опыт №4
Знаменитые опыты Резерфорда по рассеянию

α-частиц на тяжелых ядрах сыграли исключительную роль в развитии представлений о строении атома. В этих опытах α-частицы, испускаемые радиоактивным источником, пропускались через тонкие пленки золота и других металлов. При прохождении через пленки α-частицы отклонялись от первоначального направления на различные углы.

продемонстрировать опыт Резерфорда по рассеянию α-частиц.

В нашем опыте шарики заменяют

α-частицы.
Шарики, которым сообщают скорость в горизонтальном направлении , катятся по горизонтальной плоскости, «взбираются» на горку определенного профиля, а затем скатываются с нее вновь на горизонтальную плоскость. Профиль горки должен быть таким, чтобы потенциальная энергия шариков изменялась по тому же закону, что и потенциальная энергия α-частиц в поле положительно заряженного атомного ядра.

6 шт.
Шарик металлический – 2 шт. (d = 20)
Шарик стеклянный

– 1 шт. (d= 50)
Шарик из подшипника – 20 шт. (d=5-10)
Ткань трикотажная 100x100 – 1 шт.
Финансово-экономическое обоснование набора- около двух тысяч рублей

Стивена Хокинга есть другая точка зрения. Но это уже совсем

другая история…

Дело в том, что само это поле может действовать на пространство, но на время повлиять не в состоянии.