Vispārējās un ierobežotās relativitātes teorija

Relativitātes teorija ierosināja vācu fiziķis Alberts Einšteins (1879-1955).

Tas apzīmē divu teoriju konjugāciju: ierobežoto (īpašo) relativitātes teoriju un vispārējo relativitātes teoriju.

Īpašās relativitātes teorija tika publicēta 1905. gadā rakstā "Kustīgo ķermeņu elektrodinamika".

Vispārējās relativitātes teorija 1915. gada novembrī tika iepazīstināta ar Prūsijas Zinātņu akadēmiju, un pēc dažiem mēnešiem tā tika oficiāli publicēta.

Šo divu teoriju konjugācijā Einšteins izskaidro situācijas, kurās Īzaka Ņūtona fizika izgāzās.

Tādējādi viņš izstrādāja izmaiņas, kas radīja pārmaiņas priekšlikumos par telpas, laika un gravitācijas jēdzieniem.

Ierobežotas relativitātes teorija

Īpašās relativitātes teorijas pamatā ir divi postulāti:

1. Visi dabas likumi visos inerciālajos atskaites punktos (nepaātrinātos atskaites punktos) ir vienādi.

2. Gaismas izplatīšanās ātrums vakuumā ir vienāds visās inerciālajās atskaites sistēmās (nepaātrinātās atskaites sistēmās).

Sekas

2. postulāta sekas ir tādas, ka gaismas ātruma vērtība (3 .10

⁸ m / s) ir ātruma ierobežojums. Neviens ķermenis nevar pārvietoties ātrāk par gaismu vakuumā.

Turklāt tas, ka gaismas ātrums ir nemainīgs, mainīja klasiskās telpas un laika idejas.

Telpa un laiks vairs nav absolūti un kļūst relatīvi.

Laiks, ko starp vienu un to pašu notikumu mēra novērotāji, kuri atrodas relatīvā kustībā viens pret otru, ir atšķirīgs. Tas rada ideju par laika paplašināšanu.

Tāpat novērojama telpas kontrakcija, ko mēra novērotāji dažādos stāvokļos (atpūta un kustība).

Kustīgie ķermeņi saraujas šīs kustības virzienā attiecībā pret to lielumu, mērot miera stāvoklī.

Laika dilatācija un telpas saraušanās rada nozīmīgas vērtības tikai tad, ja iesaistīto ātrumu vērtības ir tuvu gaismas ātrumam vakuumā.

zināt vairāk:

• Inerce
• Gaismas ātrums

Formula

Īpašās relativitātes teorija mainīja arī jēdzienu enerģija.

Enerģiju var pārvērst masā, un masa tagad tiek uzskatīta par enerģijas veidu.

Šo principu sauc par masas un enerģijas ekvivalenci, un to var izteikt ar formulu:

UN₀ = mc²

Būt,

UN₀: atpūtas enerģija
m: makaroni
ç: gaismas ātrums

Šī saistība ir viegli pārbaudāma kodolreakcijās, kur daļiņas un kodoli mijiedarbojas, pārvēršot masu enerģijā un otrādi.

Vispārējā relativitātes teorija

Vispārējo teoriju Einšteins iesniedza 10 gadus pēc ierobežotās teorijas. Tas paplašina tā darbības jomu, paplašinot fizisko parādību aprakstu ar paātrinātām (neinerciālām) sistēmām.

Teorijas pamatideja ir tāda, ka matērijas klātbūtne izliekas laiktelpā. Tādējādi, jo lielāka ir ķermeņa masa, jo vairāk tas izlieks apkārtējo laiku-laiku.

Masas līknes telpā

O Princips līdzvērtības princips, postulē, ka vienmērīgi paātrināts atskaites punkts ir fiziski līdzvērtīgs vienveidīgam gravitācijas laukam.

Iekļaujot gravitācijas laukus, teorija objektu kustību apraksta vairs nevis kā spēku darbību, bet gan kā trajektorijas uz telpas-laika virsmas.

No šīs jaunās koncepcijas bija iespējams izskaidrot dzīvsudraba orbītas anomālo uzvedību (dzīvsudraba perihēlija precesija).

Teorija paredzēja, ka gaismai jāseko arī telpas-laika virsmas izliekumam, ko rada intensīvi gravitācijas lauki. Kas vēlāk tika pierādīts.

Tika arī paredzēts, ka laika mērīšanu ietekmēs arī gravitācijas lauki. Jo intensīvāks lauks, jo ritētu lēnāks laiks.

Arī šī prognoze apstiprinājās. Lai globālās pozicionēšanas satelītu sistēma (GPS) darbotos pareizi, ir jāveic labojumi.

Alberts Einšteins

Alberts Einšteins viņš dzimis Ulmas pilsētā (Vācija) 1879. gadā un miris 1955. gadā Amerikas Savienotajās Valstīs.

Vācu fiziķis un matemātiķis 1921. gadā saņēma Nobela prēmiju fizikā par darbu, kas izstrādāts Austrālijā kvantu fizika un pētījumā fotoelektriskie efekti.

Ebreju ģimenes dēls un, baidoties no nacistu vajāšanām Vācijā, pārcēlās uz Amerikas Savienotajām Valstīm.

Einšteins ar savām teorijām radīja revolūciju zinātnēs

Lasiet arī:

• Atombumba
• gravitācijas viļņi
• Visuma izcelsme
• Melnais caurums
• Stīvens Hokings
• Lielā sprādziena teorija