Θεωρία Γενικής και Περιορισμένης Σχετικότητας

Ο Θεωρία της σχετικότητας προτάθηκε από τον Γερμανό φυσικό Albert Einstein (1879-1955).

Αντιπροσωπεύει τη σύζευξη δύο θεωριών: την περιορισμένη (ειδική) θεωρία της σχετικότητας και τη γενική θεωρία της σχετικότητας.

Η θεωρία της ειδικής σχετικότητας δημοσιεύθηκε το 1905 στο άρθρο "Η ηλεκτροδυναμική των κινούμενων σωμάτων".

Η θεωρία της γενικής σχετικότητας παρουσιάστηκε τον Νοέμβριο του 1915 στην Πρωσική Ακαδημία Επιστημών και δημοσιεύθηκε επίσημα λίγους μήνες αργότερα.

Στη σύζευξη αυτών των δύο θεωριών, ο Αϊνστάιν εξηγεί τις καταστάσεις στις οποίες η φυσική του Ισαάκ Νεύτωνα απέτυχε.

Έτσι, ανέπτυξε αλλαγές που έφεραν επανάσταση στις προτάσεις για τις έννοιες του χώρου, του χρόνου και της βαρύτητας.

Θεωρία Περιορισμένης Σχετικότητας

Η θεωρία της ειδικής σχετικότητας βασίζεται σε δύο αξιώματα:

1. Όλοι οι νόμοι της φύσης είναι οι ίδιοι σε όλα τα αδρανειακά πλαίσια αναφοράς (μη επιταχυνόμενα πλαίσια αναφοράς).

2. Η ταχύτητα διάδοσης του φωτός σε κενό είναι η ίδια σε όλα τα αδρανειακά συστήματα αναφοράς (μη επιταχυνόμενα συστήματα αναφοράς).

Συνέπειες

Συνέπεια του 2ου αξιώματος είναι ότι η τιμή της ταχύτητας του φωτός (3 .10⁸ m / s) είναι ένα όριο για τις ταχύτητες. Κανένα σώμα δεν μπορεί να κινηθεί γρηγορότερα από το φως σε κενό.

Επιπλέον, το γεγονός ότι η ταχύτητα του φωτός είναι σταθερή άλλαξε τις κλασικές ιδέες του χώρου και του χρόνου.

Ο χώρος και ο χρόνος δεν είναι πλέον απόλυτοι και γίνονται σχετικοί.

Ο χρόνος που μετράται μεταξύ του ίδιου συμβάντος από παρατηρητές που βρίσκονται σε σχετική κίνηση μεταξύ τους είναι διαφορετικός. Αυτό δημιουργεί την ιδέα της διαστολής του χρόνου.

Ομοίως, υπάρχει μια συστολή του χώρου που μετράται από τους παρατηρητές σε διαφορετικές καταστάσεις (ανάπαυση και κίνηση).

Τα κινούμενα σώματα συστέλλονται προς την κατεύθυνση αυτής της κίνησης σε σχέση με το μέγεθός τους όταν μετριέται σε ηρεμία.

Η χρονική διαστολή και η συστολή του χώρου παρουσιάζουν σημαντικές τιμές μόνο όταν οι τιμές των σχετικών ταχυτήτων είναι κοντά στην ταχύτητα του φωτός σε κενό.

μάθετε περισσότερα:

• Αδράνεια
• Ταχύτητα φωτός

Τύπος

Η θεωρία της ειδικής σχετικότητας άλλαξε επίσης την έννοια του ενέργεια.

Η ενέργεια μπορεί να μετατραπεί σε μάζα και η μάζα θεωρείται πλέον μορφή ενέργειας.

Αυτή η αρχή ονομάζεται ισοδυναμία μάζας-ενέργειας και μπορεί να εκφραστεί με τον τύπο:

ΚΑΙ₀ = mc²

Να εισαι,

ΚΑΙ₀: ενέργεια ανάπαυσης
Μ: ζυμαρικά
ντο: ταχύτητα του φωτός

Αυτή η σχέση επαληθεύεται εύκολα σε πυρηνικές αντιδράσεις, όπου σωματίδια και πυρήνες αλληλεπιδρούν μετατρέποντας τη μάζα σε ενέργεια και το αντίστροφο.

Γενική θεωρία σχετικότητας

Η γενική θεωρία παρουσιάστηκε από τον Αϊνστάιν 10 χρόνια μετά την περιορισμένη θεωρία. Διευρύνει το εύρος αυτού επεκτείνοντας την περιγραφή των φυσικών φαινομένων σε επιταχυνόμενα (μη αδρανειακά) συστήματα.

Η βασική ιδέα της θεωρίας είναι ότι η παρουσία της ύλης λυγίζει το χωροχρόνο. Έτσι, όσο μεγαλύτερη είναι η μάζα του σώματος, τόσο περισσότερο θα καμπυλώνει τον χωροχρόνο γύρω από αυτό.

Μαζικές καμπύλες χωροχρόνου

Ο Αρχή της Ισοδυναμίας, υποστηρίζει ότι ένα ομοιόμορφα επιταχυνόμενο πλαίσιο αναφοράς είναι φυσικά ισοδύναμο με ένα ομοιόμορφο βαρυτικό πεδίο.

Περιλαμβάνοντας τα βαρυτικά πεδία, η θεωρία περιγράφει την κίνηση των αντικειμένων όχι πλέον ως δράση δυνάμεων, αλλά ως τροχιά στην επιφάνεια του χωροχρόνου.

Από αυτή τη νέα σύλληψη ήταν δυνατό να εξηγηθεί η ανώμαλη συμπεριφορά της τροχιάς του Ερμή (προπέδωση του περιήλιου του Ερμή).

Η θεωρία προέβλεπε ότι το φως πρέπει επίσης να ακολουθεί την καμπυλότητα επιφανείας χωροχρόνου που δημιουργείται από έντονα βαρυτικά πεδία. Αυτό που αποδείχθηκε αργότερα.

Προβλέπεται επίσης ότι η μέτρηση του χρόνου θα επηρεαστεί επίσης από τα βαρυτικά πεδία. Όσο πιο έντονο είναι το πεδίο, τόσο πιο αργός θα περάσει.

Αυτή η πρόβλεψη επιβεβαιώθηκε επίσης. Η σωστή λειτουργία του παγκόσμιου δορυφορικού συστήματος εντοπισμού θέσης (GPS) απαιτεί διορθώσεις.

Albert Einstein

Albert Einstein γεννήθηκε στην πόλη Ulm της Γερμανίας, το 1879 και πέθανε το 1955, στις Ηνωμένες Πολιτείες.

Ο Γερμανός φυσικός και μαθηματικός έλαβε το βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 1921 για εργασία που αναπτύχθηκε στο κβαντική φυσική και στη μελέτη του φωτοηλεκτρικά εφέ.

Γιος μιας εβραϊκής οικογένειας και, φοβούμενος τη δίωξη από τους Ναζί στη Γερμανία, μετακόμισε στις Ηνωμένες Πολιτείες.

Ο Αϊνστάιν επανάσταση στις επιστήμες με τις θεωρίες του

Διαβάστε επίσης:

• Ατομική βόμβα
• βαρυτικά κύματα
• Προέλευση του Σύμπαντος
• Μαύρη τρύπα
• Στίβεν Χόκινγκ
• Θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης