IL Teoria della relatività fu proposto dal fisico tedesco Albert Einstein (1879-1955).
Rappresenta la coniugazione di due teorie: la teoria della relatività ristretta (speciale) e la teoria della relatività generale.
La teoria della relatività ristretta fu pubblicata nel 1905 nell'articolo "L'elettrodinamica dei corpi in movimento".
La teoria della relatività generale fu presentata nel novembre 1915 all'Accademia delle scienze prussiana e fu pubblicata ufficialmente pochi mesi dopo.
Nella coniugazione di queste due teorie, Einstein spiega le situazioni in cui la fisica di Isaac Newton fallì.
Così, ha sviluppato cambiamenti che hanno rivoluzionato le proposte per i concetti di spazio, tempo e gravità.
Teoria della relatività ristretta
La teoria della relatività speciale si basa su due postulati:
1. Tutte le leggi della natura sono le stesse in tutti i sistemi di riferimento inerziali (quadri di riferimento non accelerati).
2. La velocità di propagazione della luce nel vuoto è la stessa in tutti i sistemi di riferimento inerziali (sistemi di riferimento non accelerati).
Conseguenze
Una conseguenza del 2° postulato è che il valore della velocità della luce (3 .108 m/s) è un limite per le velocità. Nessun corpo può muoversi più velocemente della luce nel vuoto.
Inoltre, il fatto che la velocità della luce sia costante ha cambiato le idee classiche di spazio e tempo.
Spazio e tempo non sono più assoluti e diventano relativi.
Il tempo misurato tra uno stesso evento da osservatori che sono in moto relativo tra loro è diverso. Questo dà origine all'idea della dilatazione del tempo.
Allo stesso modo, c'è una contrazione dello spazio misurata da osservatori in diversi stati (riposo e movimento).
I corpi in movimento si contraggono nella direzione di questo movimento rispetto alle loro dimensioni quando misurati a riposo.
La dilatazione temporale e la contrazione dello spazio presentano valori significativi solo quando i valori delle velocità in gioco sono prossimi alla velocità della luce nel vuoto.
saperne di più:
- Inerzia
- Velocità della luce
Formula
La teoria della relatività speciale ha anche cambiato la nozione di energia.
L'energia può essere convertita in massa e la massa è ora considerata una forma di energia.
Questo principio è chiamato equivalenza massa-energia e può essere espresso dalla formula:
E0 = mc²
Essere,
E0: energia a riposo
m: pasta
ç: velocità della luce
Questa relazione è facilmente verificabile nelle reazioni nucleari, dove particelle e nuclei interagiscono convertendo la massa in energia e viceversa.
Teoria della relatività generale General
La teoria generale è stata presentata da Einstein 10 anni dopo la teoria ristretta. Ne amplia la portata estendendo la descrizione dei fenomeni fisici ai sistemi accelerati (non inerziali).
L'idea di base della teoria è che la presenza della materia piega lo spaziotempo. Quindi, maggiore è la massa del corpo, più curverà lo spazio-tempo attorno ad esso.
Spazio-tempo curve di massa
oh Principio di equivalenza, postula che un sistema di riferimento uniformemente accelerato sia fisicamente equivalente a un campo gravitazionale uniforme.
Includendo i campi gravitazionali, la teoria descrive il movimento degli oggetti non più come azione di forze, ma come traiettorie sulla superficie dello spazio-tempo.
Da questa nuova concezione è stato possibile spiegare il comportamento anomalo dell'orbita di Mercurio (precessione del perielio di Mercurio).
La teoria prevedeva che la luce avrebbe dovuto seguire anche la curvatura della superficie spazio-temporale generata da intensi campi gravitazionali. Ciò che è stato poi dimostrato.
Si prevedeva inoltre che la misurazione del tempo sarebbe stata influenzata anche dai campi gravitazionali. Più intenso è il campo, più lento sarà il tempo.
Anche questa previsione è stata confermata. Il corretto funzionamento del sistema GPS (Global Positioning Satellite System) richiede correzioni.
Albert Einstein
Albert Einstein nacque nella città di Ulm, in Germania, nel 1879 e morì nel 1955, negli Stati Uniti.
Il fisico e matematico tedesco ricevette il Premio Nobel per la Fisica nel 1921 per il lavoro sviluppato presso il fisica quantistica e nello studio di effetti fotoelettrici.
Figlio di famiglia ebrea e, temendo la persecuzione nazista in Germania, si trasferì negli Stati Uniti.
Einstein ha rivoluzionato le scienze con le sue teorie
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