Relativitātes teorija

Relativitātes teorija

Relativitātes teorija ir ļoti sarežģīta un grūti saprotama tēma. Mēs šeit apspriedīsim tikai teorijas pamatus.

Relativitātes teorija faktiski ir divas teorijas, kas Alberts Einšteins nāca klajā 1900. gadu sākumā. Vienu sauc par “īpašo” relativitāti, bet otru - par “vispārējo”. Šeit mēs galvenokārt runāsim par īpašu relativitāti.

Šajā lapā varat uzzināt vairāk par diviem ļoti svarīgiem relativitātes teorijas aspektiem gaismas ātrums un laika paplašināšanās .

Īpaša relativitāte

Ir divas galvenās idejas, kas veido Einšteina īpašās relativitātes teoriju.

1. Relativitātes princips: Fizikas likumi ir vienādi attiecībā uz jebkuru inerciālu atskaites sistēmu.

2. Gaismas ātruma princips: Gaismas ātrums vakuumā visiem novērotājiem ir vienāds neatkarīgi no viņu relatīvās kustības vai gaismas avota kustības.

Ko nozīmē “radinieks”?

Pirmais iepriekš uzskaitītais princips ir diezgan mulsinošs. Ko tas nozīmē? Nu, pirms Alberta Einšteina zinātnieki domāja, ka visa kustība notika pret atskaites punktu, ko sauc par “ēteri”. Einšteins apgalvoja, ka ēteris neeksistē. Viņš teica, ka visa kustība bija “relatīva”. Tas nozīmēja, ka kustības mērīšana bija atkarīga no novērotāja relatīvā ātruma un stāvokļa.

Relatīvs piemērs

Viens relativitātes piemērs ir iztēloties divus cilvēkus vilcienā, kas spēlē galda tenisu. Vilciens brauc aptuveni 30 m / s uz ziemeļiem. Kad bumba tiek sista turp un atpakaļ starp abiem spēlētājiem, bumba spēlētājiem šķiet pārvietoties uz ziemeļiem ar ātrumu aptuveni 2 m / s un pēc tam uz dienvidiem ar ātrumu 2 m / s.

Tagad iedomājieties, ka kāds stāv blakus dzelzceļa sliedēm un vēro galda tenisa spēli. Kad bumba virzās uz ziemeļiem, šķiet, ka tā pārvietojas ar ātrumu 32 m / s (30 m / s plus 2 m / s). Kad bumba tiek sista otrā virzienā, tā, šķiet, joprojām virzās uz ziemeļiem, bet ar ātrumu 28 m / s (30 m / s mīnus 2 m / s). Novērotājam vilciena malā šķiet, ka bumba vienmēr virzās uz ziemeļiem.

Rezultāts ir tāds, ka bumbas ātrums ir atkarīgs no novērotāja 'relatīvās' pozīcijas. Cilvēkiem vilcienā būs savādāk nekā cilvēkiem dzelzceļa sliežu malās.

E = mcdivi

Viens no īpašās relativitātes teorijas rezultātiem ir Einšteina slavenais vienādojums E = mcdivi. Šajā formulā E ir enerģija, m ir masa un c ir nemainīgs gaismas ātrums.

Interesants šī vienādojuma rezultāts ir tāds enerģija un masa ir saistīti. Jebkuras izmaiņas objekta enerģijā pavada arī masas izmaiņas. Šī koncepcija kļuva nozīmīga kodolenerģijas un kodolbumbas attīstībā.

Garuma kontrakcija

Vēl viens interesants īpašās relativitātes rezultāts ir garuma samazināšanās. Garuma kontrakcija ir tad, kad objekti parādās īsāk, jo ātrāk tie pārvietojas attiecībā pret novērotāju. Šis efekts rodas tikai tad, kad objekti sasniedz ļoti lielu ātrumu.

Lai sniegtu jums piemēru, kā objekti, kas pārvietojas ļoti ātri, šķiet īsāki. Ja 100 pēdu garš kosmosa kuģis lidotu ar 1/2 gaismas ātrumu, tas, šķiet, būtu 87 pēdas garš. Ja tas paātrinātu gaismas ātrumu līdz 0,95, tas, šķiet, būtu tikai 31 pēdas garš. Protams, tas viss ir relatīvs. Cilvēkiem, kas atrodas uz kosmosa kuģa, tas vienmēr šķiet 100 pēdu garš.

Lasiet vairāk par Albertu Einšteinu un Vispārējās relativitātes teorija .