Jaký je ve fyzice princip relativity?

Princip relativity tvrdí, že fyzikální zákony budou fungovat stejným způsobem v podobných podmínkách, bez ohledu na polohu nebo rychlost pozorovatele. Princip relativity by neměl být zaměňován s teoriemi obecné nebo zvláštní relativity, ačkoli tyto teorie používají princip jako svůj základ. Tyto teorie byly vyvinuty ve 20. století; Princip relativity chápal mnohem dříve a ilustroval Galileo ve slavném příkladu známém jako „Galileova loď“. Einsteinova aplikace principu relativity na světlo vedlo k jeho průkopnickým teoriím relativity. Copernicus si v patnácti letech uvědomil, že Slunce bylo pravděpodobnějším centrálním orgánem, ale toto přesvědčení bylo proti náboženským a vědeckým úřadům. Tvrdili, že kdyby byla Země v pohybu, způsobilo by to účinky, které lidémohl pozorovat. Například objekt spadl z budovy by přistál někde od budovy, protože planeta se otočila na východ v době, kdy objekt padal.

Galileo, psal v roce 1632, tento argument vyvrátil výmluvným myšlenkovým experimentem „Galileova lodí“. V tomto příkladu by lidé cestující hladké moře na rychlé lodi nemohli zjistit, zda byla loď v pohybu nebo v klidu, kdyby byli uzavřeni v kabině bez oken. Jakékoli předměty v kabině, včetně létajícího hmyzu, ryb v misce a hozeného koule, by se pohybovaly stejně bez ohledu na to, co je vnější pohyb lodi. Jinými slovy, jejich pohyb by byl relativní k jejich prostředí, nikoli k vnějším faktorům. Stejný princip platí pro Zemi, a proto lidé nejsou sraženi silou rotace planety.

Sir Isaac Newton, který pracoval později ve stejném století, aplikoval principRelativita s jinými planetárními těly a mechaniky pohybu obecně. To mu pomohlo vytvořit jeho vlastní teorie, což se stalo základem pro většinu moderní vědy. Po staletí byl vývoj vědy obecně mimo uklidňující myšlenku, že existuje nějaký stabilní, neměnný referenční bod, ze kterého lze měřit všechny věci. Místo toho věda opakovaně prokázala, že neexistuje žádný „pevný“ referenční bod; Všechno musí být měřeno jako ve srovnání s něčím jiným.

Dokonce i na počátku 20. století mnoho vědců věřilo, že prostor je naplněn stabilním médiem zvaným „éter“. Einstein a další vědci si však uvědomili, že princip relativity se vztahuje na všechny fyzické zákony, což vede k slavným teoriím relativity. Podstatou těchto teorií je taková, že hmota, energie, čas a dokonce i samotný prostor nejsou konstanty, ale mohou se změnit ve správných podmínkách. Rychlost světla, uvědomila si Einstein, byla jediná univerzální konstanta, která by mohla býtpoužívá se k měření a potvrzení těchto teorií. Klasický model lodi Galileo byl někdy aplikován na kosmické lodě pro ilustraci principu, ve kterém lze pohyb objektu v prostoru měřit pouze ve vztahu k jiným objektům.