Jaka jest teoria względności?

Nie ma „teorii teorii względności” - tylko dwie teorie, które oba czasami podlegają temu samemu oznaczowi - teoria specjalnej względności i teoria ogólnej względności. Oba zostały opracowane przez słynnego fizyka Alberta Einsteina w latach 1905–1915. Obie teorie podniosły klasyczną mechanikę Newtona, która od stuleci uprzednio.

Specjalna teoria względności jest teorią struktury struktury czasoprzestrzennej, która potwierdza, że ​​1) Prawo fizyki są takie same dla wszystkich obserwatorów w jednolitym ruchu dla jednej i 2). jest taki sam dla wszystkich obserwatorów, niezależnie od ich ruchu ruchu źródła światła. Prowadzi to do dziwnych konsekwencji. Na przykład wyobraź sobie, że poruszaj się pociągiem o prędkości 100 km / h obok innego pociągu poruszającego się w tym samym kierunku z prędkością 100 km / h. Z twojej perspektywy pociąg obok ciebie wygląda prawie nieruchomo. Ale wyobraź sobie, że przesuwa się w pociągu z prędkością światła, a obok wiązki światła.Zamiast wiązki światła wyglądającego, jakby pozostała w miejscu, porusza się przed tobą z prędkością światła. Światło jest w ten sposób dziwne.

Kilka konsekwencji, które wynikają ze specjalnej teorii teorii względności to 1) rozszerzenie czasowe (zegary zmierzające w pobliżu prędkości światła działają wolniej niż zegary stacjonarne), 2) Skurcz długości (obiekty zbliżające się do prędkości światła wydają się być skurczeni w kierunku ruchu), 3) Względność równoczesności (rzeczy, które pojawiają się w tym samym czasie, aby zdarzyć się, że może się zdarzyć w ruchu w celu poruszania się w różnych czasach, 4). równoważność masowej energii (masa i energia są zasadniczo tym samym i można je przekazać).

Ogólna teoria względności, która została opracowana kilka lat po specjalnej teorii względności, jest teorią działania grawitacji. Początkowo oparto na zasadzie równoważności, idea, że ​​przyspieszenie i stojące nieruchome w polu grawitacyjnym danej siły są fizycznie identyczne. Ponieważ żadna specjalna siła nie jest wymagana do stworzenia działań bezwładnościowych w obiekcie przyspieszającym, Einstein zaproponował, że powinniśmy myśleć o grawitacji, rezygnacji z klasycznego pojęcia siły grawitacyjnej i pojęcia grawitacji jako krzywych w czasoprzestrzeni. To wyjaśnia zjawiska takie jak dlaczego światło wygięte w obecności pola grawitacyjnego, mimo że brakuje mu masy.

Ogólna teoria względności zawiera wyjaśnienia i dokonuje prognoz, które wydawałyby się absurdalne w światopoglądzie klasycznej mechaniki. Oprócz zginania światła w obecności pola grawitacyjnego, przewiduje, że czas idzie wolniej w obecności pola grawitacyjnego, orbity planet (zmiana) z powodu momentu obrotowego wywieranego przez pole grawitacyjne Słońca, zachodzi, w którym masywne obracające ciała „przeciągają„ bezwładne ramy otaczającego przestrzeni wokół niejz nim i że wszechświat się rozwija, w niektórych przypadkach szybciej niż prędkość światła, ponieważ sama przestrzeń się rozwija, a nie obiekty w nim.

Rozwijanie implikacji tych teorii trwało dziesięciolecia i nadal trwa dzisiaj. Teorie Einsteina były tak wyglądające na przyszłość, że zajęło dziesięciolecia, aby przetestować i potwierdzić je z wielką precyzją. Z perspektywy czasu pomysły Einsteina zostały prawie całkowicie zatwierdzone.