Teorie obecné a omezené relativity

THE Teorie relativity navrhl německý fyzik Albert Einstein (1879-1955).

Představuje konjugaci dvou teorií: omezené (speciální) teorie relativity a obecné teorie relativity.

Teorie speciální relativity byla publikována v roce 1905 v článku „Elektrodynamika pohybujících se těl".

Teorie obecné relativity byla představena v listopadu 1915 Pruské akademii věd a byla oficiálně publikována o několik měsíců později.

V kombinaci těchto dvou teorií Einstein vysvětluje situace, ve kterých selhala fyzika Isaaca Newtona.

Proto vyvinul změny, které způsobily převrat v návrzích konceptů prostoru, času a gravitace.

Teorie omezené relativity

Teorie speciální relativity je založena na dvou postulátech:

1. Všechny přírodní zákony jsou ve všech setrvačných referenčních rámcích stejné (nezrychlené referenční rámce).

2. Rychlost šíření světla ve vakuu je stejná ve všech inerciálních referenčních systémech (nezrychlené referenční systémy).

Důsledky

Důsledkem druhého postulátu je, že hodnota rychlosti světla (3 .10⁸ m / s) je limit pro rychlost. Žádné tělo se ve vakuu nemůže pohybovat rychleji než světlo.

Navíc skutečnost, že rychlost světla je konstantní, změnila klasické představy o prostoru a čase.

Prostor a čas již nejsou absolutní a stávají se relativními.

Čas měřený mezi stejnou událostí pozorovateli, kteří jsou navzájem v relativním pohybu, se liší. To vede k myšlence na dilataci času.

Podobně dochází ke kontrakci prostoru měřené pozorovateli v různých stavech (odpočinek a pohyb).

Pohybující se tělesa se smršťují ve směru tohoto pohybu vzhledem k jejich velikosti, měřeno v klidu.

Časová dilatace a kontrakce prostoru představují významné hodnoty pouze tehdy, když jsou hodnoty příslušných rychlostí blízké rychlosti světla ve vakuu.

Vědět více:

• Setrvačnost
• Rychlost světla

Vzorec

Teorie speciální relativity také změnila představu energie.

Energie může být přeměněna na hmotu a hmota je nyní považována za formu energie.

Tento princip se nazývá ekvivalence hmotnostní energie a lze jej vyjádřit vzorcem:

A₀ = mc²

Bytost,

A₀: klidová energie
m: těstoviny
C: rychlost světla

Tento vztah lze snadno ověřit v jaderných reakcích, kde částice a jádra interagují a přeměňují hmotu na energii a naopak.

Obecná teorie relativity

Obecnou teorii představil Einstein 10 let po omezené teorii. Rozšiřuje to tím, že rozšiřuje popis fyzikálních jevů na zrychlené (neinerciální) systémy.

Základní myšlenkou teorie je, že přítomnost hmoty ohýbá časoprostor. Čím větší je hmotnost těla, tím více bude křivka časoprostoru kolem něj.

Hmotnostní křivky časoprostor

Ó Zásada rovnocennosti, předpokládá, že rovnoměrně zrychlený referenční rámec je fyzicky ekvivalentní jednotnému gravitačnímu poli.

Zahrnutím gravitačních polí teorie popisuje pohyb objektů již ne jako působení sil, ale jako trajektorie na časoprostorovém povrchu.

Z této nové koncepce bylo možné vysvětlit anomální chování oběžné dráhy Merkuru (precese Merkurova přísluní).

Teorie předpovídala, že světlo by mělo také sledovat časoprostorové zakřivení povrchu generované intenzivními gravitačními poli. Co se později ukázalo.

Rovněž se předpovídalo, že měření času bude ovlivněno také gravitačními poli. Čím intenzivnější pole, tím pomalejší čas bude plynout.

Tato předpověď byla také potvrzena. Správné fungování globálního pozičního satelitního systému (GPS) vyžaduje opravy.

Albert Einstein

Albert Einstein narodil se ve městě Ulm v Německu v roce 1879 a zemřel v roce 1955 ve Spojených státech.

Německý fyzik a matematik obdržel v roce 1921 Nobelovu cenu za fyziku za práce vyvinuté na kvantová fyzika a ve studiu fotoelektrické efekty.

Syn židovské rodiny a v obavě z pronásledování nacisty v Německu se přestěhoval do Spojených států.

Einstein svými teoriemi způsobil revoluci ve vědách

Přečtěte si také:

• Atomová bomba
• gravitační vlny
• Původ vesmíru
• Černá díra
• Stephen Hawking
• Teorie velkého třesku