Suhteellisuusteoria on joukko saksalaisen fyysikon Albert Einsteinin (1879-1955) tutkimuksia, joissa määritetään tilan ja ajan suhde, jotka molemmat ovat suhteellisia eivätkä staattisia.
Lyhyesti sanottuna suhteellisuusteoria toteaa, että aika ei ole sama kaikille, ja se voi muuttua kolmen muuttujan mukaan: nopeus, painovoima ja tila.
Einsteinin suhteellisuusteoria muodostetaan yhdistämällä kaksi muuta teoriaa:
- Rajoitettu (tai erityinen) suhteellisuusteoria: julkaistu ensimmäisen kerran vuonna 1905.
- Yleinen suhteellisuusteoria: julkaistu vuonna 1915.
Fyysikko Albert Einstein: suhteellisuusteorian luoja.
Rajoitetun suhteellisuusteorian teoria
Rajoitetun suhteellisuusteollisuuden pääidea on, että valon nopeus on sama vakio koko maailmankaikkeudelle. Tämä käsite toteaa myös, että tila ja aika eivät ole absoluuttisia määriä, vaan täysin subjektiivisia.
Tärkeimpien oletustensa joukossa yleisen suhteellisuusteorian mukaan gravitaatio ei ole muuta kuin vääristymä, jonka tietty massa aiheuttaa avaruuden "kudoksessa".
Kun esine liikkuu suurella nopeudella avaruuden läpi, syntyy niin sanottuja gravitaatioaaltoja.
Rajoitetun suhteellisuusteorian postulaatit
Teoria perustuu kahteen postulaattiin:
- Fysiikan lait ovat samat missä tahansa inertiakehyksessä.
- Valon nopeus tyhjössä (300 000 km / s) on sama kaikissa inertiakehyksissä.
Rajoitetun suhteellisuusteorian teoria perustuu viitteisiin inertiaeli Newtonin ensimmäiseen lakiin (tai hitauslakiin) liittyvät. Tämän lain mukaan ruumiilla on taipumus liikkua nopeasti tai levossa, ellei niihin kohdisteta voimaa.
Esimerkki rajoitetun suhteellisuusteorian teoriasta
Gemini-paradoksi on hyvin kuuluisa esimerkki, joka auttaa selventämään joitain suhteellisuusteorian periaatteita.
Esimerkki kuvaa kahta maapallon kaksosetta, joista yksi laitetaan lentokoneeseen, joka on kaukana galaksissa. Se kulkee valon nopeudella, kun toinen pysyy planeetalla.
Kun hän palaa maahan, matkustava veli on monta vuotta nuorempi kuin toinen.
Tämä tapahtuisi, koska aika kuluu nopeammin, kun kappale pysyy inertiassa, mutta tämä aika pienenee suhteessa kohteen liikkumisnopeuteen. Kun saavutat valon nopeuden (noin 1,07 miljardia km / h), aika yksinkertaisesti lakkaa kulkemasta.
Yleinen suhteellisuusteoria
Tämän teorian kehitti Einstein kymmenen vuotta rajoitetun suhteellisuusteorian julkaisemisen jälkeen havaittujen referenssien muutoksesta siihen saakka inertiaalisena. Tuolloin, toisin kuin edellisessä teoriassa, hän alkoi miettiä ns. Ei-inertiaalisia viitteitä.
Suurin ero rajoitettuun teoriaan se on käsityksesi kaarevasta tilasta (tai kaarevuudesta). Einstein huomautti, että aineen olemassaolo pystyi aiheuttamaan kaarevuuden tilan ja ajan käsitteessä.
Hän havaitsi, että kehojen ympärillä on kaarevuus, joka on verrannollinen ruumiin massaan. Niinpä hän totesi, että: mitä suurempi tietyn ruumiin massa, sitä suurempi on aika-ajan kaarevuus.
Katso myös:
- Newtonin lait
- Newtonin ensimmäinen laki
- Newtonin toinen laki
- Newtonin kolmas laki.
