Co to jest prędkość względna?
Prędkość względna odnosi się do prędkości i kierunku obiektu w odniesieniu do niektórych innych odniesień. Nie ma standardowego odniesienia dla prędkości względnej; jednak niektóre odniesienia, takie jak ziemia, są znacznie wygodniejsze niż inne. Dzięki tej zasadzie można opisać ten sam obiekt jako mający wiele różnych prędkości, każda z inną ramką odniesienia. Prędkość światła nie jest jednak w tym sensie prędkością względną.
Zazwyczaj wszystkie prędkości muszą być odniesione do jakiegoś bezwładnego układu odniesienia. Każda rama odniesienia w przestrzeni, która nie przyspiesza, jest równie odpowiednia. Powierzchnia Ziemi jest dobrym przybliżeniem dla bezwładnościowego układu odniesienia, gdy odległości nie są zbyt duże. Jest tak, ponieważ małe obszary wydają się płaskie i nieruchome; to znaczy obiekty wydają się być w spoczynku, gdy poruszają się z tą samą prędkością co ziemia. Kiedy odległości stają się zbyt duże, nie ma już sensu nadawać prędkości względem ziemi - z powodu obrotu Ziemi różne części globu poruszają się w różnych kierunkach.
Na przykład należy rozumieć, że prędkość 70 mil (112,7 km) na godzinę na autostradzie zależy od „stacjonarnego” podłoża. Jest tak, ponieważ powierzchnia Ziemi obraca się wokół swojego rdzenia, a Ziemia porusza się wokół Słońca. Sam Układ Słoneczny obraca się wokół centrum galaktyki Drogi Mlecznej i tak dalej. Dlatego prędkość jest użyteczna tylko wtedy, gdy odnosi się do jakiejś ramki odniesienia. Ograniczenie prędkości na autostradzie jest w rzeczywistości ograniczeniem prędkości względnej.
Duński astronom Ole Christensen Rømer po raz pierwszy zmierzył prędkość światła w 1676 r. Porównał czas, w którym światło podróżowało z księżyca Jowisza Io, gdy Ziemia znajdowała się w różnych odległościach od niego. Gdy Ziemia znajdowała się dalej od Jowisza, przybyło światła znacznie dłużej. Jednak bez wiedzy Rømera światło nie zachowuje się tak samo jak zwykła materia. Prędkość światła i całego promieniowania elektromagnetycznego jest stała niezależnie od tego, kto ją obserwuje.
W 1905 roku niemiecki fizyk Albert Einstein zaproponował teorię, że ruch obserwatora nie wpływa na prędkość światła. Ten przełom posłużył jako podstawa teorii szczególnej teorii względności. Jego implikacje, choć rzadko spotykane w życiu codziennym, są daleko idące w dziedzinie fizyki. Zasadniczo zasada ta oznacza, że prędkość światła nie jest prędkością względną w poprzednim znaczeniu. Sam czas zależy raczej od ruchu obserwatora.