Wat is speciale relativiteitstheorie?
Speciale relativiteitstheorie is een wetenschappelijke theorie die beschrijft hoe materie door tijd en ruimte beweegt. Toen het voor het eerst werd gepubliceerd in 1905 door Albert Einstein, veroorzaakte speciale relativiteitstheorie een revolutie in de natuurkundegemeenschap en zorgde ervoor dat we het universum in een nieuw licht bekeken. Speciale relativiteitstheorie is een van de meest bevestigde fysica-theorieën aller tijden, en de voorspellingen zijn geverifieerd tot op meer dan twintig decimalen nauwkeurig.
De twee basispostulaten van speciale relativiteit zijn dat de wetten van de fysica hetzelfde zijn, ongeacht de absolute snelheid, en dat de snelheid van het licht voor alle waarnemers constant is. Als je in een gesloten doos bent die met constante snelheid beweegt, voorspelt de speciale relativiteitstheorie dat geen enkel experiment dat je in de doos doet, je kan vertellen hoe snel de doos beweegt. Evenzo zal de snelheid van het licht hetzelfde blijven voor een waarnemer in de doos, zelfs als de doos zelf met een grote fractie van de snelheid van het licht beweegt.
Speciale relativiteitstheorie laat de door Newton ontwikkelde noties van 'absolute ruimte' en 'absolute tijd' achter zich. Onder speciale relativiteit bestaat er niet zoiets als een enkele universele tijd; de tijd is eerder anders voor elke waarnemer. Er is ook geen enkele universele maat voor de ruimte; een enkele liniaal kan langer of korter zijn, afhankelijk van wie het meet. Ten slotte verenigt speciale relativiteitstheorie de concepten van ruimte en tijd in een vierdimensionale structuur die 'ruimtetijd' wordt genoemd.
Volgens een speciale relativiteit lijkt het object zich vreemd te gedragen als het met hoge snelheid ten opzichte van u beweegt. Zijn massa zal toenemen, zodat het moeilijker en moeilijker wordt om te versnellen naarmate het de snelheid van het licht nadert. Het lijkt in zijn bewegingsrichting te krimpen en wordt steeds meer vervormd naarmate het sneller reist. De tijd van het object zal ook worden vervormd; als er een klok op het object staat, lijkt het langzamer te tikken. Deze effecten gebeuren op elk object, maar ze worden pas merkbaar zodra objecten de snelheid van het licht naderen.
De speciale relativiteitstheorie verhindert dat elk object sneller reist dan de snelheid van het licht. Als een object voor een waarnemer sneller lijkt te gaan dan de lichtsnelheid, moet het mogelijk zijn om een waarnemer te vinden die het object in de tijd achteruit ziet reizen. Naarmate de snelheid van een object die van licht nadert, gaan zijn massa en kinetische energie tot in het oneindige. Zelfs informatie kan niet sneller reizen dan licht, omdat hierdoor berichten ook op tijd kunnen worden teruggestuurd.