Kako glasi Einsteinova teorija relativnosti

Što je teorija relativnosti?

Teorija relativnosti ili relativistička fizika je moderno fizička matematička teorija koju je razvio Albert Einstein i predstavlja temeljni koncept u modernoj fizici. Teorija relativnosti u potpunosti obuhvaća prirodne pojave na razini lestica sve do kozmoloških veličina. Sadržaj ove teorije se primijenjuje u svim granama i područjima fizike, te se ona temelji na dvije teorije, a to su posebne teorije relativnosti i tenzorske teorije gravitacijskoj polja koje se nalazi u općoj teoriji relativnost. Posebna teorija je objavljena 1905. godine, postavlja nove temelje vezano za prostor i vrijeme te teorija opisuje kako se tijela ponašanju kod velikih brzina i brzina svjetlosti. Neki od ključnih koncepta posebne teorije relativnosti su konstancija svjetlosti, princip relativnosti, vremenska dilatacija i skraćenje duljine. Opća teorija je također objavljena 1915. godine, te ova teorija predstavlja proširenje posebne teorije relativnosti i pruža novi matematički okvir za razumijevanje gravitacije. Ključni koncepti opće teorije relativnosti su geometrija prostora i vremena, gravitacijsko crno tijelo i gravitacijski valovi.

Kako je nastala teorija relativnosti?

Teorija relativnosti je nastala kao rezultat Albert Einsteinovog intenzivnog razmišljanja i istraživanja u prvoj polovici 20. stoljeća. Njemački fizičar Albert Einstein je razvio teoriju relativnosti kako bi razriješio nedosljednost između klasične mehanike i elektromagnetizma. Klasična mehanika, koju je formulirao Isaac Newton, opisuje gibanje tijela i gravitaciju, dok elektromagnetizam, formuliran od strane Jamesa Clerka Maxwella, opisuje elektromagnetske sile i svjetlost. Einstein je primijetio kako postoje neujednačenosti između ovih teorija koje su postajale očigledne u kontekstu elektromagnetizma i brzina bliskih brzini svjetlosti. Također je promatrao niz eksperimentalnih rezultata, uključujući Michelson Morleyev eksperiment, koji su sugerirali kako postoji nešto temeljno pogrešno u klasičnom razumijevanju vremena i prostora. Temeljem ovih promatranja i dubokih razmišljanja, Einstein je 1905. godine objavio posebnu teoriju relativnosti. Posebna teorija relativnosti pruža novu perspektivu o tome kako se tijela ponašaju pri velikim brzinama. Nakon toga, Einstein je nastavio razvijati svoju teoriju relativnosti i 1915. godine objavio opću teoriju relativnosti koja proširuje posebnu teoriju relativnosti uključivanjem gravitacije i zakrivljenosti prostora i vremena te predstavlja dublje razumijevanje gravitacije.

Kako glasi teorija relativnosti?

Teorija relativnosti sastoji se od dvije glavne grane, a to su posebna teorija i opća teorija relativnosti.

Posebna teorija:

• Princip relativnosti - u svim inercijalnim referentnim sustavima su fizički zakoni jednaki
• Konstancija svjetlosti - brzina svjetlosti u vakuumu je, neovisna o brzini kretanja, konstantna za sve promatrače
• Vremenska dilatacije - objekti koji se kreću brže u odnosu na promatrača u mirovanju, njima vrijeme teče sporije
• Skraćenje duljine - objekti koji se kreću brže u odnosu na promatrača u mirovanju skraćuju se u smjeru njihovog kretanja

Opća teorija:

• Geometrija prostora i vremena - masa i energija zakrivljuju prostor i vrijeme, te se tijela kreću po zakrivljenim putanjama u prisutnosti mase ili energije, stvarajući učinak gravitacije.
• Gravitacijsko polje - gravitacija je posljedica zakrivljenosti prostora-vremena te se tijela ponašaju kao da se kreću po najkraćim zakrivljenim putanjama u zakrivljenom prostoru i vremenu
• Gravitacijski valovi - masa i energija mogu generirati valove koji putuju kroz prostor i vrijeme, a gravitacijski valovi su oscilacije u zakrivljenom prostoru i vremenu, slično kao što se valovi šire po površini vode