Teoria względności to zestaw badań niemieckiego fizyka Alberta Einsteina (1879-1955), które definiują związek między przestrzenią a czasem, z których oba są względne, a nie statyczne.
Krótko mówiąc, teoria względności stwierdza, że czas nie jest taki sam dla wszystkich i może się zmieniać zgodnie z trzema zmiennymi: prędkość, grawitacja i przestrzeń.
Teoria względności Einsteina powstaje z połączenia dwóch innych teorii:
- Ograniczona (lub specjalna) teoria względności: opublikowana po raz pierwszy w 1905 roku.
- Ogólna teoria względności: opublikowana w 1915 r.
Fizyk Albert Einstein: twórca teorii względności.
Teoria Ograniczonej Względności
Główną ideą Restricted Relativity jest to, że prędkość światła jest jednakową stałą dla całego wszechświata. Koncepcja ta stwierdza również, że przestrzeń i czas nie są wielkościami absolutnymi, ale całkowicie subiektywnymi.
Wśród swoich głównych założeń ogólna teoria względności stwierdza, że grawitacja to nic innego jak zniekształcenie, jakie dana masa powoduje w „tkance” przestrzeni.
Kiedy obiekt porusza się w przestrzeni z dużą prędkością, powstają tak zwane fale grawitacyjne.
Postulaty Ograniczonej Teorii Względności
Teoria opiera się na dwóch postulatach:
- Prawa fizyki są takie same w każdym układzie inercjalnym.
- Prędkość światła w próżni (300 000 km/s) jest taka sama we wszystkich układach inercyjnych.
Teoria Ograniczonej Względności opiera się na odniesieniach z: bezwładność, czyli te związane z pierwszym prawem Newtona (lub prawem bezwładności). Zgodnie z tym prawem ciała mają tendencję do poruszania się z prędkością lub w spoczynku, jeśli nie jest do nich przyłożona żadna siła.
Przykład teorii ograniczonej względności
Bardzo znanym przykładem, który pomaga wyjaśnić niektóre zasady teorii względności, jest paradoks Bliźniąt.
Przykład opisuje dwóch bliźniaków na Ziemi, z których jeden wsiada do samolotu lecącego do odległego miejsca w galaktyce. Podróżuje z prędkością światła, podczas gdy drugi pozostaje na planecie.
Kiedy wróci na Ziemię, podróżujący brat będzie o wiele lat młodszy od drugiego.
Stałoby się tak, ponieważ czas płynie szybciej, gdy ciało pozostaje w bezwładności, jednak czas ten zmniejsza się proporcjonalnie do prędkości poruszania się obiektu. Kiedy osiągniesz prędkość światła (około 1,07 miliarda km/h), czas po prostu przestaje mijać.
Ogólna teoria względności
Teoria ta została rozwinięta przez Einsteina dziesięć lat po opublikowaniu Teorii Ograniczonej Względności, od zmiany obserwowanych referentów – aż do momentu inercji. W tym momencie, inaczej niż w poprzedniej teorii, zaczął rozważać tzw. referenty nieinercyjne.
Największy różnica w stosunku do teorii ograniczonej jest to twoje postrzeganie zakrzywionej przestrzeni (lub krzywizny). Einstein zauważył, że istnienie materii może spowodować skrzywienie w pojęciu przestrzeni i czasu.
Odkrył, że wokół ciał powstaje krzywizna, która jest proporcjonalna do masy ciała. Doszedł więc do wniosku, że: im większa masa danego ciała, tym większa krzywizna czasoprzestrzeni.
Zobacz też:
- Prawa Newtona
- Pierwsze prawo Newtona
- Drugie prawo Newtona
- Trzecie prawo Newtona.
