Teoria relativității este un subiect complex și greu de înțeles. Aici discutăm despre bazele simple ale teoriei.
Teoria relativității este compusă de fapt din două teorii, enunțate de Albert Einstein la începutul anilor 1900. Una este teoria „specială” a relativității, cealaltă este teoria „generală” a relativității.
Poți afla mai multe despre două aspecte foarte importante ale teoriei relativității în articolul despre viteza luminii și dilatarea timpului.
Teoria relativității speciale
Sunt două idei principale care stau la baza teoriei relativității speciale a lui Einstein:
- Principiul relativității: Legile fizicii sunt aceleași pentru orice cadru de referință în stare inertă
- Principiul vitezei luminii: Viteza luminii în vid este aceeași pentru toți observatorii, indiferent de mișcarea relativă a acestora sau de mișcarea sursei de lumină.
Ce înseamnă „relativ”?
Primul principiu de mai sus e derutant si ambiguu. Ce înseamnă asta? Păi, înainte de Albert Einstein, oamenii de știință credeau că toată mișcare avea loc pe fondul unui punct de referință numit „eter”. Einstein a susținut că eterul nu există. Acesta a spus că toată mișcarea era „relativă”, adică măsurarea distanței depinde de velocitatea relativă și de poziția observatorului.
Un exemplu relativ
Un exemplul al relativității îl constituie imaginarea a două persoane aflate într-un tren în mișcare, care joacă ping-pong. Trenul se deplasează cu 30 m/s către nord. Când mingea de ping-pong este lovită de la unul la altul de către jucători, mingea pare că se deplasează cu 2 m/s către nord, apoi cu 2 m/s către sud, pentru jucători.
Acum să ne imaginăm o persoană care stă lângă șinele de tren și se uită la meciul de ping-pong. Când mingea se deplasează către nord, va părea că se deplasează cu 32 m/s (30 m/s viteza trenului + 2 m/s viteza mingiei). Când mingea este trimisă in cealaltă direcție, pentru privitor mingea se deplasează tot spre nord, însă la viteza de 28 m/s (30 m/s viteza trenului care merge spre nord – 2 m/s viteza mingiei care se deplaseaza spre sud). Pentru observatorul din afara trenului, mingea pare întotdeauna că se deplasează spre nord.
Rezultatul este că viteza mingiei depinde de poziția „relativă” a observatorului. Lucrurile sunt diferite pentru oamenii de la bordul trenului in raport cu persoana care privește lucrurile din afara trenului.
E = mc2
Unul dintre rezultatele teoriei relativității speciale este faimoasa ecuație a lui Einstein E = mc2. În această formulă, E înseamnă energie, m este masa și c este viteza luminii constantă.
Un rezultat interesant al ecuației este că energia și masa au legătură. Orice schimbare în energia unui obiect este acompaniată de o schimbare a masei acestuia. Conceptul a devenit important în dezvoltarea energiei nucleare și a bombei atomice.
Contracția lungimii
Un alt rezultat al teoriei relativității speciale il reprezintă contracția lungimii, adică percepția micșorării unui obiect cu cât de repede se mișcă în relație cu un observator. Acest efect are loc doar atunci când obiectele ating viteze foarte mari.
Un exemplu de cum obiectele care se deplasează foarte rapid par mai mici: Dacă o navă spațială de 30 de metri ar zbura pe lângă tine la 1/2 din viteza luminii, ar părea că are 26 de metri. Dacă ar accelera la .95 din viteza luminii, ar părea că are 10 metri. Desigur, totul este relativ. Pentru oamenii de la bordul navei spațiale, aceasta ar părea să aibă aceeași lungime de 30 de metri.
Citește mai mult despre Albert Einstein și Teoria Relativității Generale.
