Relativitātes teorija ir vācu fiziķa Alberta Einšteina (1879-1955) pētījumu kopums, kas nosaka attiecības starp telpu un laiku, kas abi ir relatīvi un nav statiski.
Īsumā Relativitātes teorija norāda, ka laiks visiem nav vienāds, un tas var mainīties atbilstoši trim mainīgajiem: ātrums, gravitācija un telpa.
Einšteina relativitātes teorija tiek veidota, savienojot divas citas teorijas:
- Ierobežota (vai īpaša) relativitātes teorija: pirmo reizi publicēta 1905. gadā.
- Vispārējā relativitātes teorija: publicēta 1915. gadā.
Fiziķis Alberts Einšteins: relativitātes teorijas veidotājs.
Ierobežotas relativitātes teorija
Ierobežotās relativitātes galvenā ideja ir tāda, ka gaismas ātrums ir vienāda konstante visumam. Šis jēdziens arī nosaka, ka telpa un laiks nav absolūti lielumi, bet ir pilnīgi subjektīvi.
Starp galvenajiem pieņēmumiem vispārējās relativitātes teorija apgalvo, ka gravitācija ir nekas cits kā deformācija, ko dotā masa rada telpas “audos”.
Kad objekts pārvietojas lielā ātrumā caur kosmosu, rodas tā sauktie gravitācijas viļņi.
Ierobežotās relativitātes teorijas postulāti
Teorija balstās uz diviem postulātiem:
- Fizikas likumi ir vienādi jebkurā inerciālajā ietvarā.
- Gaismas ātrums vakuumā (300 000 km / s) visos inerciālajos kadros ir vienāds.
Ierobežotās relativitātes teorijas pamatā ir atsauces no inerce, tas ir, tie, kas saistīti ar Ņūtona Pirmo likumu (vai inerces likumu). Saskaņā ar šo likumu ķermeņi mēdz turpināt kustību ar ātrumu vai miera stāvoklī, ja tiem netiek piemērots spēks.
Ierobežotas relativitātes teorijas piemērs
Ļoti slavens piemērs, kas palīdz precizēt dažus relativitātes teorijas principus, ir Dvīņu paradokss.
Piemērā aprakstīti divi dvīņi uz Zemes, no kuriem viens tiek uzvilkts lidmašīnā, kas dodas uz tālāku galaktikas vietu. Tas pārvietojas gaismas ātrumā, kamēr otrs paliek uz planētas.
Kad viņš atgriezīsies uz Zemes, ceļojošais brālis būs daudzus gadus jaunāks par otru.
Tas notiktu tāpēc, ka laiks iet ātrāk, kad ķermenis paliek inerces stāvoklī, tomēr šis laiks samazinās proporcionāli objekta kustības ātrumam. Sasniedzot gaismas ātrumu (aptuveni 1,07 miljardi km / h), laiks vienkārši pārstāj paiet.
Vispārējā relativitātes teorija
Šo teoriju Einšteins izstrādāja desmit gadus pēc ierobežotās relativitātes teorijas publicēšanas, sākot no novēroto atsauču maiņas - līdz tam inerciālai. Tajā brīdī, atšķirībā no tā, ko viņš darīja iepriekšējā teorijā, viņš sāka izskatīt tā dēvētos neinerciālos atsauces.
Lielākais atšķirība no ierobežotās teorijas tā ir jūsu uztvere par izliektu telpu (vai izliekumu). Einšteins novēroja, ka matērijas esamība spēj izraisīt telpas un laika jēdziena izliekumu.
Viņš atklāja, ka ap ķermeņiem rodas izliekums, kas ir proporcionāls ķermeņa masai. Tādējādi viņš secināja, ka: jo lielāka ir noteiktā ķermeņa masa, jo lielāka ir telpas-laika izliekums.
Skatīt arī:
- Ņūtona likumi
- Ņūtona pirmais likums
- Ņūtona otrais likums
- Ņūtona trešais likums.