Шта је теорија релативности?

Ко не познаје Алберта Ајнштајна? Он је физичар из Немачке који је познат по својим налазима. Ајнштајн је добио и Нобелову награду за физику. Једна од његових најпознатијих теорија је теорија релативности.

Ајнштајн је ову идеју објавио у две фазе. Прво је објавио посебну теорију релативности 1905. Десет година касније, потом је објављена општа теорија релативности. Ова теорија постала је једна од смерница за друге научнике у развоју атомске бомбе, иако Ајнштајн никада није мислио да се његова теорија може користити као оружје.

Али, шта је садржај теорије релативности? Како се примењује у стварном свету да би се могао користити као нуклеарна бомба? Хајде да заједно разговарамо у овом чланку.

Посебна теорија релативности

Ајнштајнова прва теорија посебне релативности има два постулата или концепта: прво, закони физике важе за било који објекат у свим референтним оквирима који се креће константном брзином (инерцијом) у односу на остале. Односно, облик физичке једначине увек ће бити исти иако се посматра у покретном стању.

Други концепт каже да је брзина светлости у вакууму увек иста за све посматраче и да не зависи од кретања извора светлости или посматрача (при брзини светлости ц = 3 × 108 м / с).

(Такође прочитајте: 7 светских научника који су добили светско признање)

На основу ова два постулата, Ајнштајн је рекао да ниједан предмет са масом не може да путује нити да се изједначи са брзином светлости. Теорија релативности узрокује промене у перцепцији ствари које доживљавамо свакодневно, попут релативности брзине, ширења времена, Лоренцових контракција и релативности масе и енергије.

1. Релативност брзине

Ако постоји авион (референца О ') који се креће брзином в у односу на земљу (референца О) и авион испушта бомбу (објекат) са одређеном брзином, брзина бомбе није иста када је виде људи на Земљи и људи у авиону. Релативна брзина има следећу једначину.

Формула релативне брзине

вк = брзина објекта у односу на посматрача у мировању (м / с)

в'к = брзина објекта у односу на посматрача у покрету (м / с)

в = брзина кретања посматрача (О ') у односу на посматрача у мировању (О)

ц = брзина светлости (3 × 108 м / с)

2. Проширење времена

Временско ширење или дилатација је разлика у временском интервалу који посматра посматрач у мировању и временском интервалу који посматрач посматра крећући се брзином в. Проширење времена може се формулисати на следећи начин.

формула временског проширења

Δт = временски интервал који посматра посматрач који се креће брзином в

Δт0 = временски интервал који посматра посматрач је миран

в = брзина посматрача

3. Лоренцове контракције

Према теорији релативности, простор и време нису константни. Због тога ће објекат дужине Л0 посматрати велики као Л посматрач који се креће паралелно са њим брзином в. Што је већа брзина посматрача, то ће се објекат краће појавити од своје првобитне дужине. Лорентцове контракције могу се формулисати на следећи начин.

Лорентцове контракције

Л = дужина објекта који посматра посматрач који се креће брзином в

Л0 = дужина објекта који посматра посматрач у мировању

в = брзина посматрача

4. Релативност масе и енергије

Баш као и простор и време, маса предмета коју посматра посматрач у мировању биће различита од масе предмета коју посматрач посматра постепено кретањем брзине в.

релативност масе и енергије

м = маса објекта који посматра посматрач који се креће брзином в

м0 = маса објекта који посматра посматрач у мировању

в = брзина посматрача

У релативистичкој механици енергија предмета масе м 0 (мировање) брзине в може се формулисати на следећи начин.

енергија мо

Укупна енергија предмета са масом може се добити помоћу следеће формуле.

Е = Е 0 + Е к , где је Е 0 енергија мировања (Е = м 0 ц2)

На основу горњег описа, објекти који имају масу м имају енергију:

Е = мц2

Ова једначина је једна од најпознатијих формула до данас. Ова формула је такође основа за развој нуклеарне бомбе, јер се претпоставља да је маса концентровани облик енергије, тако да она може променити облик, посебно нуклеарном ланчаном реакцијом.

Општа теорија релативности

Општа теорија релативности повезана је са Њутновом теоријом гравитације. Њутн је рекао да је гравитација невидљива сила која привлачи предмете једни другима. Али кроз своју теорију, Ајнштајн је тврдио да је гравитација закривљеност простор-времена узрокована масом објекта. Ова закривљеност утиче на време: што је већа гравитација, то ће време спорије путовати у закривљености простор-времена.