DE Relativiteitstheorie werd voorgesteld door de Duitse natuurkundige Albert Einstein (1879-1955).
Het vertegenwoordigt de vervoeging van twee theorieën: de beperkte (speciale) relativiteitstheorie en de algemene relativiteitstheorie.
De speciale relativiteitstheorie werd in 1905 gepubliceerd in het artikel "De elektrodynamica van bewegende lichamen".
De algemene relativiteitstheorie werd in november 1915 gepresenteerd aan de Pruisische Academie van Wetenschappen en een paar maanden later officieel gepubliceerd.
In de combinatie van deze twee theorieën verklaart Einstein de situaties waarin de natuurkunde van Isaac Newton faalde.
Zo ontwikkelde hij veranderingen die een revolutie teweegbrachten in de voorstellen voor de concepten ruimte, tijd en zwaartekracht.
Theorie van de beperkte relativiteitstheorie
De speciale relativiteitstheorie is gebaseerd op twee postulaten:
1. Alle natuurwetten zijn hetzelfde in alle inertiële referentiekaders (niet-versnelde referentiekaders).
2. De voortplantingssnelheid van licht in vacuüm is hetzelfde in alle traagheidsreferentiesystemen (niet-versnelde referentiesystemen).
Gevolgen
Een gevolg van het 2e postulaat is dat de waarde van de lichtsnelheid (3 .108 m/s) is een limiet voor snelheden. Geen enkel lichaam kan sneller bewegen dan het licht in een vacuüm.
Bovendien veranderde het feit dat de lichtsnelheid constant is, de klassieke ideeën over ruimte en tijd.
Ruimte en tijd zijn niet langer absoluut en worden relatief.
De tijd die wordt gemeten tussen dezelfde gebeurtenis door waarnemers die relatief ten opzichte van elkaar in beweging zijn, is anders. Hierdoor ontstaat het idee van tijddilatatie.
Evenzo is er een samentrekking van de ruimte gemeten door waarnemers in verschillende toestanden (rust en beweging).
Bewegende lichamen trekken samen in de richting van deze beweging ten opzichte van hun grootte, gemeten in rust.
Temporele dilatatie en ruimtecontractie geven alleen significante waarden als de waarden van de betrokken snelheden in een vacuüm dicht bij de lichtsnelheid liggen.
meer weten:
- Traagheid
- Snelheid van het licht
Formule
De speciale relativiteitstheorie veranderde ook het begrip energie.
Energie kan worden omgezet in massa en massa wordt nu beschouwd als een vorm van energie.
Dit principe wordt massa-energie-equivalentie genoemd en kan worden uitgedrukt door de formule:
EN0 = mc²
Wezen,
EN0: rustenergie
m: pasta
ç: lichtsnelheid
Deze relatie kan gemakkelijk worden geverifieerd in kernreacties, waarbij deeltjes en kernen op elkaar inwerken en massa omzetten in energie en vice versa.
Algemene relativiteitstheorie
De algemene theorie werd 10 jaar na de beperkte theorie door Einstein gepresenteerd. Het verbreedt de reikwijdte daarvan door de beschrijving van fysieke verschijnselen uit te breiden tot versnelde (niet-inertiële) systemen.
Het basisidee van de theorie is dat de aanwezigheid van materie de ruimtetijd buigt. Dus hoe groter de massa van het lichaam, hoe meer het de ruimte-tijd eromheen zal krommen.
Massa kromt ruimtetijd
O Beginsel van gelijkwaardigheid, stelt dat een uniform versneld referentiekader fysiek equivalent is aan een uniform zwaartekrachtveld.
Door zwaartekrachtvelden op te nemen, beschrijft de theorie de beweging van objecten niet langer als de werking van krachten, maar als banen op het ruimte-tijdoppervlak.
Vanuit deze nieuwe opvatting was het mogelijk om het afwijkende gedrag van de baan van Mercurius (precessie van het perihelium van Mercurius) te verklaren.
De theorie voorspelde dat licht ook de ruimte-tijd oppervlaktekromming zou moeten volgen die wordt gegenereerd door intense zwaartekrachtvelden. Wat later werd bewezen.
Er werd ook voorspeld dat de meting van de tijd ook zou worden beïnvloed door zwaartekrachtsvelden. Hoe intenser het veld, hoe langzamer de tijd zou verstrijken.
Ook deze voorspelling werd bevestigd. Om het Global Positioning Satellite System (GPS) goed te laten werken, zijn correcties nodig.
Albert Einstein
Albert Einstein hij werd geboren in de stad Ulm, Duitsland, in 1879 en stierf in 1955, in de Verenigde Staten.
De Duitse natuurkundige en wiskundige ontving in 1921 de Nobelprijs voor de natuurkunde voor werk ontwikkeld aan de kwantumfysica en in de studie van foto-elektrische effecten.
Zoon van een joods gezin en uit angst voor vervolging door de nazi's in Duitsland, verhuisde hij naar de Verenigde Staten.
Einstein zorgde voor een revolutie in de wetenschappen met zijn theorieën
Lees ook:
- Atoombom
- zwaartekrachtsgolven
- Oorsprong van het heelal
- zwart gat
- Stephen Hawking
- Oerknaltheorie
