מהירות האור
מהירות האור היא כמה מהר האור נע בחלל הריק. ערכה הוא כ־300,000 קילומטר לשנייה. נהוג לכתוב אותה באות c. המטר הוגדר לפי מרחק שאור עובר בזמן קטן. אור נע בריק במהירות c. פוטון הוא חלקיק של אור. חלקיקים עם מסה לא יכולים להגיע למהירות הזו. ניסוי הוכיח שהמהירות היא אותה מהירות לכל כיוון. איינשטיין אמר שזה ...
אורך פלאנק
אורך פלאנק הוא הכי קצר שהפיזיקה מדברת עליו. זה בערך 1.61624·10^{-35} מטר. זה קטן מאוד, הרבה יותר קטן מפרוטון. המילה פלאנק קשורה לקבוע פלאנק. קבוע פלאנק הוא מספר שקשור לעולם הקטן מאוד, עולם הקוונטים. מהירות האור היא המהירות שבה האור נוסע. קבוע הכבידה של ניוטון מראה כמה כוח המשיכה חזק. כשמנסים למדוד...
קילומטר לשעה
שלט שמראה מהירות מותרת 50 קמ"ש קילומטר לשעה (קמ"ש) אומר כמה קילומטר נוסעים בשעה אחת. ברוב העולם מודדים מהירות של מכוניות בקמ"ש. בארצות הברית מודדים במייל לשעה. לספינות משתמשים ביחידת קשר. קשר הוא 1 מייל ימי בשעה. זה שווה ל־1.8525 קמ"ש. כותבים קמ"ש גם כך: "קילומטר/שעה". במדע משתמשים גם במטר לשני...
מערכת ייחוס
מערכת ייחוס היא סט של צירים שבו בוחרים נקודת התחלה וכיוון. זה עוזר לתאר איפה משהו נמצא ומה מהירותו. אפשר לבחור הרבה מערכות ייחוס שונות. בדרך כלל בוחרים אחת שמקלה על החישוב. מערכת אינרציאלית היא כזו שבה גוף ללא כוחות זז בקו ישר ובמהירות קבועה. זה החוק הראשון של ניוטון. אם שתי מערכות אינרציאליות נעות...
זמן מאוחר
משוואות מקסוול הן חוקים על חשמל ומגנטיות. גלים אלקטרומגנטיים הם גלים של שדות חשמליים ומגנטיים. האור נע במהירות קבועה שנקראת מהירות האור. בגלל זה אור שנשלח מנקודה לוקח זמן להגיע לצופה. הזמן תלוי במרחק ובמהירות האור. אם הצופה רואה אור עכשיו, האור יצא מהמקום קודם. הזמן בו האור יצא נקרא "זמן מאוחר" או...
קבוע פיזיקלי
קבוע פיזיקלי הוא מספר בטבע שאינו משתנה בגלל המקום שבו מודדים אותו. הערכים נקבעים על ידי מדידות. דוגמאות חשובות הן מהירות האור בריק, קבוע פלאנק ומספר אבוגדרו. גם מטען האלקטרון ומסת הפרוטון הם גדלים חשובים. מטען האלקטרון הוא הכמות החשמלית של האלקטרון. מסת הפרוטון היא כמה הפרוטון "שוקל". היועץ המדעי ...
שנת אור
שנת אור אומרת כמה רחוק האור יכול להגיע בשנה. "אור" זה האור שאנחנו מכירים. "שנה" כאן היא 365.25 ימים. "ואקום" זה חלל בלי אוויר. המרחק לכוכב אלפא קנטאורי קרוב הוא כ-4.37 שנות אור. מהירות האור בריק היא 299,792,458 מטרים בשנייה. "שנייה" היא יחידת זמן. היא מוגדרת מדעית לפי צסים-133. אורך שנת האור מ...
טרנספורמציות לורנץ
טרנספורמציות לורנץ מראות איך מדידות של מקום וזמן משתנות לצופה שנע ביחס לצופה אחר. את הרעיון קישר לורנץ עוד במאה ה-19 לבעיות עם חשמל ומגנטיות. אם שתי מערכות נעות זו יחסית לזו, מהירות האור נשארת תמיד זהה. בגלל זה זמן ומרחב "מתערבבים", כלומר מה שנראה בו זמנית לא תמיד יהיה כזה למי שנע. דמיין שלוש נ...
הפרדוקס של אולברס
הפרדוקס של אולברס שואל מדוע שמי הלילה כה שחור. אם היו כוכבים בכל מקום ובכל זמן, השמיים היו בהירים תמיד. האסטרונום אולברס דיבר על זה במאה ה-19. אם יש כוכבים אינסופיים ומפוזרים, כל כיוון של מבט צריך לפגוש כוכב. בדוגמה, ביער עבות כל מבט פוגש עץ. לכן היינו מצפים לשמים מלאים אור. היום מסבירים זאת כך: ה...
תורת היחסות
תורת היחסות היא שתי תאוריות של איינשטיין מהתחלת המאה ה־20. הן שינו את הדרך שבה מבינים זמן, מרחב, מסה ואנרגיה. התיאוריה הזאת אומרת שתי עובדות חשובות. ראשית, מהירות האור זהה לכל הצופים. מהירות האור היא המהירות שבה האור נע בריק. שנית, חוקי הטבע זהים במצבים שנעים במהירות קבועה. מכאן נובעות תופעות מענ...
תורת היחסות הפרטית
תורת היחסות הפרטית הומצאה על ידי אלברט איינשטיין ב-1905. היא נועדה לפתור בלבול בין חוקי התנועה של ניוטון לבין חוקי החשמל והמגנטיות. הרעיון הבסיסי הוא שני דברים פשוטים: מהירות האור בריק היא תמיד אותה מהירות לכל אחד. וגם חוקי הפיזיקה זהים אם אתם נעים במהירות קבועה או עומדים במקום (מערכת ייחוס = הדרך ...
מערכת היחידות הבין-לאומית
SI היא מערכת למדוד דברים במדע. היא באה ממערכת שנקראה MKS. עושים החלטות על היחידות בכינוסים של לשכה מיוחדת. השם אומץ ב־1960. יש שבע יחידות בסיסיות. חשובים במיוחד: המטר למדידת מרחק, השנייה למדידת זמן, והקילוגרם למדידת משקל. מיחידות בסיסיות עושים יחידות נוספות. למשל מהירות היא מטר לשנייה. עד 2019 ה...
טכיון
טכיון הוא רעיון של חלקיק שאמור ללכת מהר ממהירות האור. "טכיון" מגיע מהמילה היוונית "מהיר". זהו רק רעיון תיאורטי. מדענים דיברו עליו מאז המאה ה-20. בכמה נוסחאות טכיון נראה מוזר. לפעמים אומרים שיש לו "מסה מדומה" (מספר דמיוני). מספר דמיוני זה סוג של מספר שאינו רגיל. זה רק דרך להסביר את הנוסחאות בלי לש...
חיבור מהירויות
חיבור מהירויות אומר: אם משהו נע על משהו שנע, המהירויות מתוספות. אם ילד הולך בתוך קרון רכבת, ומהירותו ביחס לאדם על הרציף היא סכום מהירות ההליכה ומהירות הרכבת. אם הוא הולך לכיוון תנועת הרכבת הוא מתקדם יותר. אם הוא הולך נגד הוא מתקדם פחות. ניסוי מייקלסון־מורלי הראה שבאור יש חוק מיוחד. אלברט איינשטיין...
קונוס האור
קונוס האור מראה לאן האור יכול להגיע בזמן. מרחב‑זמן הוא השילוב של מקום וזמן ביחד. אפשר לצייר את זה עם שני צירים למקום וציר אחד לזמן. אם p הוא אירוע שבו יוצא הבזק אור, החלק העליון של הקונוס מראה לאן האור יגיע. החלק התחתון מראה מאיפה אור יכול להגיע ולהשפיע על p. אם מודדים במידות מיוחדות, הקונוס נראה...
לאון פוקו
ז'אן פוקו נולד בפריז ב-1819 ונפטר ב-1868. המצאה מפורסמת שלו היא מטוטלת פוקו. מטוטלת היא משקולת שמסתובבת ותנועתה הראתה שהארץ מסתובבת. הוא גילה גם "זרמי פוקו". אלה הם זרמים חשמליים שמסתובבים בתוך מתכת. הזרמים מחממים את המתכת כאשר היא בין מגנטיים. פוקו בנה גירוסקופ. גירוסקופ הוא גליל שמסתובב ועוזר ל...
מקדם שבירה
מקדם השבירה הוא מספר שאומר כמה האור מאט בתוך חומר. הוא מסומן בדרך-כלל באות n. אם האור נוסע בריק, הערך הוא 1. באוויר הוא כמעט 1. במים הוא כ-1.33. המספר מסביר למה האור נשבר כשהוא עובר מחומר לחומר. זה מסביר למשל למה מקלות נראות שבורות במים. מקדם השבירה חשוב בעדשות ובסיבים אופטיים. הוא משתנה לפי צפיפות...
מטר
מטר (מוסכם ב־m) הוא יחידת אורך. אורך הוא המרחק בין two נקודות. ההגדרה היום (מ־1983) אומרת: מטר הוא המרחק שהאור עובר בריק בזמן קצר מאוד. מהירות האור היא קבועה. לכן ההגדרה מדויקת. לפני המטר היו הרבה מידות שונות. בצרפת קבעו פעם שמטר קשור לגודל כדור הארץ. אחר כך השתמשו במוט מתכת מיוחד כתקן. מאוחר יותר...