Teorija relativnosti

Teorija relativnosti

Teorija relativnosti je zelo zapletena in težko razumljiva tema. Tukaj bomo obravnavali samo osnove teorije.

Teorija relativnosti sta pravzaprav dve teoriji, ki Albert Einstein izumil v začetku 19. stoletja. Ena se imenuje 'posebna' relativnost, druga pa 'splošna' relativnost. Tu bomo govorili predvsem o posebni relativnosti.

Več o dveh zelo pomembnih vidikih teorije relativnosti lahko izveste na tej strani o hitrost svetlobe in časovno razširitev .

Posebna relativnost

Einsteinova teorija posebne relativnosti sestavljata dve glavni zamisli.

1. Načelo relativnosti: Zakoni fizike so enaki za vsak inercialni referenčni okvir.

2. Načelo svetlobne hitrosti: Hitrost svetlobe v vakuumu je enaka za vse opazovalce, ne glede na njihovo relativno gibanje ali gibanje vira svetlobe.

Kaj pomeni 'sorodnik'?

Zgoraj našteto prvo načelo je precej zmedeno. Kaj to pomeni? No, pred Albertom Einsteinom so znanstveniki mislili, da se vsa gibanja dogajajo proti referenčni točki, imenovani 'eter'. Einstein je trdil, da eter ne obstaja. Rekel je, da je vse gibanje 'relativno'. To je pomenilo, da je merjenje gibanja odvisno od relativne hitrosti in položaja opazovalca.

Relativni primer

Primer relativnosti je, da si predstavljamo dve osebi na vlaku, ki igrata ping-pong. Vlak vozi približno 30 m / s severno. Ko se žogica udari naprej in nazaj med igralcema, se žoga igralcem prikaže, da se s hitrostjo približno 2 m / s premakne proti severu in nato s hitrostjo 2 m / s proti jugu.

Zdaj pa si predstavljajte nekoga, ki stoji ob železniški progi in opazuje igro ping-ponga. Ko žoga potuje proti severu, se zdi, da potuje s hitrostjo 32 m / s (30 m / s plus 2 m / s). Ko žogo udarimo v drugo smer, se zdi, da še vedno potuje proti severu, vendar s hitrostjo 28 m / s (30 m / s minus 2 m / s). Za opazovalca ob strani vlaka se zdi, da žoga vedno potuje proti severu.

Rezultat tega je, da je hitrost žoge odvisna od 'relativnega' položaja opazovalca. Za ljudi na vlaku bo drugače kot za tiste, ki stojijo ob železniški progi.

E = mc^dva

Eden od rezultatov teorije posebne relativnosti je Einsteinova slavna enačba E = mc^dva. V tej formuli je E energija, m masa in c stalna svetlobna hitrost.

Zanimiv rezultat te enačbe je ta energija in maso so povezani. Vsako spremembo energije predmeta spremlja tudi sprememba mase. Ta koncept je postal pomemben pri razvoju jedrske energije in jedrske bombe.

Krčenje dolžine

Še en zanimiv rezultat posebne relativnosti je krčenje dolžine. Krčenje dolžine je, kadar se predmeti zdijo krajši, hitreje se premikajo glede na opazovalca. Ta učinek se pojavi le, ko predmeti dosežejo zelo visoke hitrosti.

Kot primer, kako so predmeti, ki se premikajo zelo hitro, videti krajši. Če bi vesoljska ladja, dolga 100 metrov, letela s hitrostjo 1/2 svetlobe, bi bila videti dolga 87 metrov. Če bi pospešil do .95 hitrosti svetlobe, bi se zdelo, da je dolg le 31 čevljev. Seveda je vse to relativno. Ljudem na vesoljski ladji se zdi, da je vedno dolga 100 metrov.

Preberite več o Albertu Einsteinu in Teorija splošne relativnosti .