Vad är speciell relativitet?
Special relativitet är en vetenskaplig teori som beskriver hur materien rör sig genom tid och rum. När den publicerades första gången 1905 av Albert Einstein, orsakade särskild relativitet en revolution i fysikgemenskapen och fick oss att titta på universum i ett nytt ljus. Speciell relativitet är en av de mest bekräftade fysiksteorierna genom tiderna, och dess förutsägelser har verifierats till mer än tjugo decimalers noggrannhet.
De två grundläggande postulaten för speciell relativitet är att fysikens lagar är desamma oavsett absolut hastighet och att ljusets hastighet är konstant för alla observatörer. Om du befinner dig i en stängd låda som rör sig med konstant hastighet, förutspår speciell relativitet att inget experiment du gör inuti rutan kan säga hur snabbt lådan rör sig. På samma sätt kommer ljusets hastighet att förbli densamma för en iakttagare inuti lådan, även om själva lådan rör sig med en stor del av ljusets hastighet.
Speciell relativitet överger uppfattningarna om ”absolut rymd” och ”absolut tid” utvecklat av Newton. Under särskild relativitet finns det inget sådant som en enda universell tid; snarare är tiden annorlunda för varje observatör. Det finns inte heller ett enda universellt mått på rymden; en enda linjal kan vara längre eller kortare beroende på vem som mäter den. Slutligen förenar speciell relativitet begreppen rymd och tid i en enda fyrdimensionell struktur som kallas ”rymdtid”.
Enligt särskild relativitet, om ett objekt rör sig med hög hastighet i förhållande till dig, verkar objektet uppträda konstigt. Dess massa kommer att öka, så att det blir svårare och svårare att accelerera när det närmar sig ljusets hastighet. Det verkar krympa i rörelseriktningen och blir mer och mer förvrängd när det går snabbare. Objektets tid kommer också att förvrängas; om det finns en klocka på objektet, ser det ut att kryssa långsammare. Dessa effekter händer för varje objekt, men de märks först när objekt närmar sig ljusets hastighet.
Speciell relativitet förhindrar att föremål reser snabbare än ljusets hastighet. Om ett objekt verkar gå snabbare än hastighet för en observatör, måste det vara möjligt att hitta en observatör som ser föremålet resa bakåt i tiden. När objektets hastighet närmar sig ljusets ljus går dess massa och kinetiska energi till oändlighet. Till och med information kanske inte reser snabbare än ljus, eftersom det också gör att meddelanden också kan skickas bakåt i tiden.