Hvad er relativ hastighed?

Relativ hastighed refererer til et objekts hastighed og retning i forhold til en anden reference. Der er ingen standardreference for en relativ hastighed; nogle referencer, såsom jorden, er imidlertid meget mere praktiske end andre. På grund af dette princip er det muligt at beskrive det samme objekt som at have flere forskellige hastigheder, hver med en anden referenceramme. Lysets hastighed er imidlertid ikke en relativ hastighed i denne forstand.

Typisk skal alle hastigheder være i forhold til en eller anden inertial referenceramme. Enhver referenceramme i rummet, der ikke accelererer, er lige så velegnet. Jordoverfladen er en god tilnærmelse til en inertial referenceramme, når de involverede afstande ikke er for store. Dette skyldes, at små områder af det ser ud til at være flade og stationære; det vil sige, objekter ser ud til at være i ro, når de bevæger sig i samme hastighed som jorden. Når afstandene bliver for store, giver det ikke længere mening at give hastigheder i forhold til jorden - på grund af Jordens rotation bevæger forskellige dele af kloden sig i forskellige retninger.

Det forstås for eksempel, at en hastighed på 112,7 km / h på motorvejen er relativt til den “stationære” jord. Dette skyldes, at jordoverfladen roterer rundt om dens kerne, og Jorden bevæger sig rundt om solen. Solsystemet drejer sig selv omkring midten af ​​Mælkevejsgalaksen osv. Derfor er en hastighed kun nyttig, når den er i forhold til en eller anden referenceramme. En hastighedsgrænse for motorvejen er faktisk en relativ hastighedsgrænse.

Den danske astronom Ole Christensen Rømer målte først lysets hastighed i 1676. Han sammenlignede den tid det tog lys at rejse fra Jupiters måne Io, da Jorden var i forskellige afstande fra den. Da Jorden var længere væk fra Jupiter, tog det mærkbart længere tid, før lyset ankom. Uvidende til Rømer opfører lys sig imidlertid ikke på samme måde som almindelig stof. Lysets hastighed og al elektromagnetisk stråling er konstant uanset hvem der observerer det.

I 1905 foreslog den tyske fysiker Albert Einstein teorien om, at en observatørs bevægelse ikke påvirker lysets hastighed. Dette gennembrud tjente som basis for teorien om særlig relativitet. Dens implikationer, selvom de ikke ofte ses i løbet af hverdagen, er vidtrækkende inden for fysikområdet. I det væsentlige betyder princippet, at lysets hastighed ikke er en relativ hastighed i den foregående forstand. Tiden er snarere afhængig af en observatørs bevægelse.