Ogólna i ograniczona teoria względności

TEN Teoria względności zaproponował niemiecki fizyk Albert Einstein (1879-1955).

Reprezentuje sprzężenie dwóch teorii: ograniczonej (specjalnej) teorii względności i ogólnej teorii względności.

Teoria szczególnej teorii względności została opublikowana w 1905 roku w artykule "Elektrodynamika ciał w ruchu".

Teoria ogólnej teorii względności została zaprezentowana w listopadzie 1915 roku w Pruskiej Akademii Nauk, a kilka miesięcy później została oficjalnie opublikowana.

W połączeniu tych dwóch teorii Einstein wyjaśnia sytuacje, w których zawiodła fizyka Izaaka Newtona.

W ten sposób opracował zmiany, które zrewolucjonizowały propozycje koncepcji przestrzeni, czasu i grawitacji.

Teoria Ograniczonej Względności

Teoria szczególnej teorii względności opiera się na dwóch postulatach:

1. Wszystkie prawa natury są takie same we wszystkich inercjalnych układach odniesienia (nieprzyspieszonych układach odniesienia).

2. Prędkość propagacji światła w próżni jest taka sama we wszystkich inercyjnych układach odniesienia (nieprzyspieszonych układach odniesienia).

Konsekwencje

Konsekwencją II postulatu jest to, że wartość prędkości światła (3,10 .)⁸ m/s) to ograniczenie prędkości. Żadne ciało nie może poruszać się szybciej niż światło w próżni.

Co więcej, fakt, że prędkość światła jest stała, zmienił klasyczne idee przestrzeni i czasu.

Przestrzeń i czas nie są już absolutne i stają się względne.

Czas mierzony między tym samym zdarzeniem przez obserwatorów, którzy są względem siebie w ruchu, jest inny. Daje to początek idei dylatacji czasu.

Podobnie występuje skurcz przestrzeni mierzony przez obserwatorów w różnych stanach (spoczynku i ruchu).

Ruchome ciała kurczą się w kierunku tego ruchu w stosunku do ich wielkości mierzonej w spoczynku.

Rozszerzenie czasowe i skrócenie przestrzeni mają istotne wartości tylko wtedy, gdy wartości występujących prędkości są zbliżone do prędkości światła w próżni.

wiedzieć więcej:

• Bezwładność
• Prędkość światła

Formuła

Teoria szczególnej teorii względności zmieniła również pojęcie energia.

Energię można przekształcić w masę, a masa jest obecnie uważana za formę energii.

Zasada ta nazywana jest równoważnością masy i energii i może być wyrażona wzorem:

I₀ = mc²

Istota,

I₀: energia spoczynkowa
m: makaron
do: prędkość światła

Ta zależność jest łatwo weryfikowana w reakcjach jądrowych, w których cząstki i jądra oddziałują, przekształcając masę w energię i odwrotnie.

Ogólna teoria względności

Ogólna teoria została przedstawiona przez Einsteina 10 lat po teorii ograniczonej. Rozszerza to zakres rozszerzając opis zjawisk fizycznych o układy przyspieszone (nieinercyjne).

Podstawową ideą teorii jest to, że obecność materii zakrzywia czasoprzestrzeń. Zatem im większa masa ciała, tym bardziej zakrzywia on czasoprzestrzeń wokół siebie.

krzywe masy czasoprzestrzeń

O Zasada równoważności, postuluje, że jednostajnie przyspieszony układ odniesienia jest fizycznie równoważny jednorodnemu polu grawitacyjnemu.

Uwzględniając pola grawitacyjne, teoria opisuje ruch obiektów już nie jako działanie sił, ale jako trajektorie na powierzchni czasoprzestrzeni.

Dzięki tej nowej koncepcji można było wyjaśnić anomalne zachowanie orbity Merkurego (precesja peryhelium Merkurego).

Teoria przewidywała, że ​​światło powinno również podążać za krzywizną powierzchni czasoprzestrzeni generowaną przez intensywne pola grawitacyjne. Co później zostało udowodnione.

Przewidywano również, że na pomiar czasu będą miały również wpływ pola grawitacyjne. Im intensywniejsze pole, tym wolniej mijał czas.

Ta prognoza również się potwierdziła. Poprawne działanie globalnego systemu pozycjonowania satelitarnego (GPS) wymaga poprawek.

Albert Einstein

Albert Einstein urodził się w Ulm w Niemczech w 1879 r., zmarł w 1955 r. w Stanach Zjednoczonych.

Niemiecki fizyk i matematyk otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki w 1921 roku za prace opracowane w Fizyka kwantowa oraz w badaniu efekty fotoelektryczne.

Syn żydowskiej rodziny i obawiając się prześladowań ze strony nazistów w Niemczech, przeniósł się do Stanów Zjednoczonych.

Einstein zrewolucjonizował nauki swoimi teoriami

Przeczytaj też:

• Bomba atomowa
• fale grawitacyjne
• Pochodzenie Wszechświata
• Czarna dziura
• Stephen Hawking
• Teoria wielkiego podrywu