Relativitetsteorien

Relativitetsteorien

Relativitetsteorien er et veldig komplekst og vanskelig tema å forstå. Vi vil bare diskutere det grunnleggende om teorien her.

Relativitetsteorien er faktisk to teorier som Albert Einstein kom opp på tidlig på 1900-tallet. Den ene kalles 'spesiell' relativitet og den andre kalles 'generell' relativitet. Vi vil snakke mest om spesiell relativitet her.

Du kan lære mer om to veldig viktige aspekter av relativitetsteorien på denne siden om lysets hastighet og tidsutvidelse .

Spesiell relativitet

Det er to hovedideer som utgjør Einsteins teori om spesiell relativitetsteori.

1. Prinsippet om relativitet: Fysikkens lover er de samme for alle treghetsreferanserammer.

2. Prinsippet om lysets hastighet: Lysets hastighet i vakuum er den samme for alle observatører, uavhengig av deres relative bevegelse eller bevegelsen til lyskilden.

Hva betyr 'pårørende'?

Det første prinsippet som er oppført ovenfor er ganske forvirrende. Hva betyr dette? Vel, før Albert Einstein, trodde forskere at all bevegelse skjedde mot et referansepunkt kalt 'eteren'. Einstein hevdet at eteren ikke eksisterte. Han sa at all bevegelse var 'relativ'. Dette betydde at måling av bevegelse var avhengig av observatørens relative hastighet og posisjon.

Et relativt eksempel

Et eksempel på relativitet er å forestille seg to personer på et tog som spiller bordtennis. Toget kjører rundt 30 m / s nordover. Når ballen treffes frem og tilbake mellom de to spillerne, ser ballen ut til spillerne å bevege seg nordover med en hastighet på rundt 2 m / s og deretter sørover med en hastighet på 2 m / s.

Tenk deg nå noen som står ved siden av jernbanesporene og ser på bordtennis-spillet. Når ballen kjører nordover, ser det ut til å kjøre med 32 m / s (30 m / s pluss 2 m / s). Når ballen treffes i den andre retningen, ser det fremdeles ut til å reise nordover, men med en hastighet på 28 m / s (30 m / s minus 2 m / s). For observatøren ved siden av toget ser ballen alltid ut til å reise nordover.

Resultatet er at ballens hastighet avhenger av den 'relative' posisjonen til observatøren. Det vil være annerledes for folket på toget enn for personen på siden av jernbanesporene.

E = mcto

En av resultatene av teorien om spesiell relativitetsteori er Einsteins berømte ligning E = mcto. I denne formelen er E energi, m er masse og c er den konstante hastigheten på lyset.

Et interessant resultat av denne ligningen er at energi og masse er i slekt. Enhver endring i et objekts energi ledsages også av en endring i masse. Dette konseptet ble viktig i utviklingen av atomenergi og atombomben.

Lengde sammentrekning

Et annet interessant resultat av spesiell relativitet er lengdekontraksjon. Lengdekontraksjon er når objekter virker kortere jo raskere de beveger seg i forhold til observatøren. Denne effekten oppstår bare når objekter når veldig høye hastigheter.

For å gi deg et eksempel på hvordan gjenstander som beveger seg veldig fort virker kortere. Hvis et romfart 100 meter langt fløy av deg med 1/2 lyshastighet, ser det ut til å være 87 fot langt. Hvis det kom opp til 0,95 lysets hastighet, ser det bare ut til å være 31 fot langt. Dette er selvfølgelig relativt. For mennesker ombord på romskipet ser det ut til å være 100 meter lang.

Les mer om Albert Einstein og Teori om generell relativitet .