ทฤษฎีสัมพัทธภาพคืออะไร? »นิยามและความหมาย

Anonim

มันเป็นกรอบทฤษฎีที่อธิบายถึงพฤติกรรมของจักรวาลอยู่ในระดับที่เป็นอยู่ในระดับของกาแลคซีดาวเคราะห์ดาวหรือระบบพลังงานแสงอาทิตย์และอื่น ๆ ที่เกี่ยวกับท้องฟ้า ร่างกาย ทฤษฎีการเคลื่อนที่ใด ๆ ที่พยายามอธิบายวิธีที่ความเร็ว (และปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้อง) ดูเหมือนจะแตกต่างกันไปในแต่ละผู้สังเกตจะเป็นทฤษฎีสัมพัทธภาพ

ทั้งทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปและทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ ทั้งสองถูกนำมาใช้โดยนักวิทยาศาสตร์Albert Einsteinในช่วงต้นที่ 20 ศตวรรษ

ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั้งสองได้วางรากฐานของฟิสิกส์สมัยใหม่และด้วยเหตุนี้เราจึงสามารถเข้าใจการทำงานของจักรวาลตลอดจนโครงสร้างของอวกาศและเวลาได้ดีขึ้น

ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ: ประการแรกกล่าวว่า: ความเร็วของแสงเป็นค่าคงที่กล่าวคือไม่ว่าจะใช้กรอบอ้างอิงใดก็ตามความเร็วของแสงจะไม่เปลี่ยนแปลง

ในทำนองเดียวกันมีค่าคงที่อื่น ๆ: ประจุไฟฟ้าและเฟสของคลื่น

ประการที่สอง: ไอน์สไตน์ประกาศว่ามีมิติที่สี่: เวลาดังนั้นจักรวาลจึงอยู่ภายในสิ่งที่เรียกว่าโครโนโทปหรือเวลาอวกาศซึ่งทำให้ค่าคงที่แตกต่างจากจุดก่อนหน้า: ระยะห่างระหว่างจุดสองจุดใด ๆ ในจักรวาล เวลาและอวกาศไม่แตกต่างกันเพราะสิ่งนี้จะเกิดขึ้นหากจุดสองจุดเคลื่อนออกจากกันเวลาและอวกาศจะบิดเบี้ยวทำให้เวลาสเปซ - ไทม์คงที่

ประการที่สาม: มวลและพลังงานเทียบเท่ากันซึ่งสมการ E = mc2 มาซึ่งจะแปลว่าพลังงานของร่างกาย (ขณะพัก) เท่ากับมวลของร่างกายคูณด้วยความเร็วของแสงที่ยกกำลังสอง

ประการที่สี่: การแปลงลอเรนซ์ซึ่งเป็นความอยากรู้อยากเห็นทางคณิตศาสตร์เนื่องจากผู้ให้ข้อมูลและนักคณิตศาสตร์ทุกคนรู้จักพวกเขา แต่รู้วิธีใช้อย่างชัดเจนไอน์สไตน์ใช้แทนการแปลงแบบกาลิเอโอ (ใช้โดยนิวตัน) เพื่ออธิบายการเคลื่อนที่แบบสัมพัทธ์และ กับพวกเขาเพื่อให้ได้มาซึ่งมวลความยาวของวัตถุและเวลาที่เปลี่ยนไปตามความเร็วกล่าวอีกนัยหนึ่งคืออธิบายความผิดเพี้ยนของปริภูมิ - เวลา เนื่องจากการแปลงของกาลิเลโอเป็นกรณีเฉพาะของการแปลงลอเรนซ์เราจึงสามารถพูดได้ว่ากลศาสตร์ของนิวตันเป็นกรณีเฉพาะของกลศาสตร์เชิงสัมพัทธภาพ (หรือทฤษฎีสัมพัทธภาพ)

ห้า: ผู้สังเกตการณ์ไม่สามารถแยกแยะความแตกต่างของเขาไม่ว่าจะเป็นกรอบของการอ้างอิงเป็นโทรศัพท์มือถือหรือคงเว้นแต่การเร่งความเร็วเกิดขึ้น

ประการที่หก: กฎของจักรวาลใช้อย่างเท่าเทียมกันในกรอบเฉื่อยใด ๆ

กลายเป็นสิ่งจำเป็นเมื่อความผิดปกติบางอย่างในจักรวาลไม่สามารถอธิบายได้ตามกลศาสตร์ของนิวตันหรือฟิสิกส์คลาสสิก มันมีบรรพบุรุษบางอย่างเช่นการเปลี่ยนแปลงของลอเรนซ์ความจริงที่ว่าความเร็วของแสงไม่เปลี่ยนแปลงในกรอบอ้างอิงใด ๆความจริงที่ว่าดาวพุธเบี่ยงเบนไปจากวงโคจรที่เคปเลอร์และนิวตันทำนายไว้โดยไม่มีร่างกายอื่นมาดึงดูด ไม่ใช่ดวงอาทิตย์ที่จะเอ่ยชื่อไม่กี่คน