Шта је теорија релативности за лутке

Посебна теорија релативности буквално је револуционисала свет физике и потпуно променила општеприхваћено схватање света око нас.

Многи физичари су и даље укључени у жестоке расправе повезане са теоријом релативности. У овом материјалу ћу покушати да што јасније објасним шта је ова теорија релативности.

Посебна и општа теорија релативности

Давне 1905. године велики физичар Алберт Ајнштајн објавио је своје дело под насловом Посебна теорија релативности (у даљем тексту СРТ), у којем објашњење како описати кретање између различитих инерцијалних референтних оквира или, једноставније, објеката који се померају један према другом са одређеним брзина.

У свом раду, научник је рекао да вам током кретања два предмета са фиксном брзином треба проучавати њихово кретање релативно једни према другима и не узимати један од објеката као апсолутни систем одбројавање.

Једноставно речено, ако конвенционални астронаути лете на једној свемирској летјелици, а ви и ваш партнер на другој, онда за да бисте упоредили своја запажања, једина ствар коју треба да знате је брзина у односу једна на другу пријатељу.

Посебна теорија релативности

Ово је јединствени пододељак који проучава искључиво посебан случај (зато се и зове тако), у коме је кретање једнолично и праволинијско.

У случају да је материјални предмет убрзан или се креће у луку, онда СТО не важи. У овом случају се већ користи Општа релативност (Општа теорија релативности), описујући кретање тела у свим осталим случајевима.

Сва Ајнштајнова теорија заснива се на следећим главним постулатима:

1. Принцип релативности. Према њему, сви физички закони делују чак и на објекте који су инерцијални референтни оквири (померају се један према другом фиксном брзином).
2. Принцип брзине светлости. Брзина светлости је иста за апсолутно све предмете и није битно којом брзином се материјални објекти крећу у односу на извор светлости.

Претраге етра и експериментални подаци

Крајем 19. века, научници тог времена активно су трагали за такозваним етером - средином у којој су, према њиховим идејама, требали да се шире светлосни таласи. У исто време разматрана је аналогија са звучним таласима и потребан им је одређени медиј за ширење.

Као резултат овога, постојало је уверење да ће се брзина светлости мењати у зависности од брзине посматрача у односу на етар.

Ајнштајн је, за разлику од својих колега, одлучио да верује резултатима експеримената и одбацио теорију етера као неодрживу и изнео своју претпоставку засновану на експериментално добијеном подаци.

И закључио је да су сви физички закони, попут брзине светлости, константни и ни на који начин не зависе од сопствене брзине посматрача.

Хомогеност простора и времена

Дакле, према СРТ-у постоји непроменљива веза између простора и времена. Сви савршено знамо да наш Универзум има три просторне димензије:

Доле и горе, лево и десно и напред и назад. Овом непроменљивом трију додата је и такозвана временска димензија, а сада су ове четири димензије основа нашег просторно-временског континуума.

Дакле, ако се крећете великом брзином, онда тачно своја запажања у вези са временом и простор ће се значајно разликовати од запажања других посматрача који се крећу са знатно мање брзина. Тешко, сад ћу то објаснити једноставним примером.

Дакле, замислите две свемирске летелице. На једном сте ви, а ви држите ласерски показивач. Укључите га и усмерите под правим углом у огледало смештено на плафону и гледате како он (ласерски зрак), одбијен вертикално надоле, пада на под.

Сада замислимо да се ваш брод креће огромном брзином од половине брзине светлости. Дакле, према Ајнштајновој специјалној теорији, ова брзина ће вам бити апсолутно невидљива.

Али за посматраче друге свемирске летелице, која мирује, посматрајући ваш експеримент ласером, видеће сасвим другу слику, наиме:

Спољни посматрач ће видети да ће се зрак који емитујете померати дијагонално према огледалу (а не под директним угао као у вашем случају), одбијајући се од његове површине, такође дијагонално иде на под и пада на него.

Другим речима, путања ласерског зрака биће различита за вас и за спољног посматрача. То значи да ће се разликовати и време потребно да сноп путује на различитим растојањима.

Овај феномен се назива временским ширењем, односно време на вашем звезданом броду, крећући се великом брзином, тећи ће много спорије него за спољне посматраче.

Овај мисаони експеримент показује да постоји нераскидива веза између простора и времена. Ова веза се може јасно видети само када је реч о брзинама блиским брзини светлости.

Комбиновање масе и енергије

Поред тога, велики научник је извео формулу према којој су маса и енергија нераскидиво повезане:

Дакле, према теорији великог физичара, када се брзина предмета направљеног од материје приближи брзини светлости, тада се његова маса повећава. Другим речима, што је објект бржи, то је већа његова тежина, што значи да га је све теже раширити.

Дакле, када материјални објекат достигне брзину светлости, тада ће његова маса бити једнака бесконачности.

Сходно томе, што је тело теже, то је потребно више енергије за његово убрзање, а бесконачна количина енергије потребна је за убрзање тела са бесконачном масом.

Из овога следи да је за материјалне објекте брзина светлости у принципу недостижна.

Пре ове теорије нико није видео очигледну везу између енергије и масе и то је доказао Ајнштајн закон очувања енергије и закон очувања масе део су једног општег закона маса-енергија.

Да ли вам се свидео материјал? Тада волимо, претплаћујемо се и коментаришемо. Хвала што сте прочитали до краја!