Klasična fizika je mišljenja da će svaki posmatrač, bez obzira na lokaciju, dobiti iste rezultate u svojim mjerenjima vremena i opsega. Princip relativnosti kaže da posmatrači mogu dobiti različite rezultate, a takva izobličenja se nazivaju "relativistički efekti". Kada se približi brzini svjetlosti, Newtonova fizika se pomiče u stranu.
Brzina svjetlosti
Naučnik A. Michelson, koji je izmjerio brzinu svjetlosti 1881. godine, shvatio je da ovi rezultati neće zavisiti od brzine kojom se kretao izvor zračenja. Zajedno sa E. V. Morley Michelson je 1887. godine izveo još jedan eksperiment, nakon kojeg je cijelom svijetu postalo jasno: bez obzira u kom smjeru se mjerenje vrši, brzina svjetlosti je svuda i uvijek ista. Rezultati ovih studija bili su suprotni idejama fizike tog vremena, jer ako se svjetlost kreće u određenom mediju (eter), a planeta se kreće u istom mediju, mjerenja u različitim smjerovima ne mogu biti ista.
Kasnije je francuski matematičar, fizičar i astronom Jules Henri Poincaré postao jedan od osnivača teorije relativnosti. Razvio je Lorentzovu teoriju prema kojoj postojećaetar je nepomičan, tako da brzina svjetlosti u odnosu na njega ne ovisi o brzini izvora. U pokretnim referentnim okvirima izvode se Lorentzove transformacije, a ne Galilejeve (Galilejeve transformacije koje su do tada prihvaćene u Njutnovskoj mehanici). Od sada, Galilejeve transformacije su postale poseban slučaj Lorentzove transformacije, kada se kreće u drugi inercijalni referentni okvir malom (u poređenju sa brzinom svjetlosti) brzinom.
Ether abolition
Relativistički efekat kontrakcije dužine, koji se još naziva i Lorentzova kontrakcija, je da će za posmatrača, objekti koji se kreću u odnosu na njega imati kraću dužinu.
Albert Ajnštajn dao je značajan doprinos teoriji relativnosti. On je u potpunosti ukinuo termin kao što je "eter", koji je do tada bio prisutan u razmišljanjima i proračunima svih fizičara, a sve pojmove o svojstvima prostora i vremena prenio je na kinematiku..
Nakon objavljivanja Einsteinovog rada, Poincaré ne samo da je prestao pisati naučne radove na ovu temu, već ni u jednom svom radu nije spomenuo ime svog kolege, osim u jedinom slučaju pozivanja na teoriju fotoelektrični efekat. Poincare je nastavio da raspravlja o svojstvima etra, kategorički poričući bilo kakve Ajnštajnove objave, iako se istovremeno prema najvećem naučniku odnosio s poštovanjem i čak mu dao briljantno svedočanstvo kada je uprava Više politehničke škole u Cirihu htela da pozove Ajnštajna postati profesor na obrazovnoj ustanovi.
Relativnost
Čak i mnogi od onih koji su potpuno u suprotnosti sa fizikom i matematikom, barem u opštem smislu, šta je teorija relativnosti, jer je to možda najpoznatija naučna teorija. Njegovi postulati uništavaju uobičajene ideje o vremenu i prostoru, i iako svi školarci uče teoriju relativnosti, nije dovoljno samo znati formule da bi je razumjeli u cijelosti.
Efekat dilatacije vremena testiran je u eksperimentu sa nadzvučnim avionom. Tačni atomski satovi na brodu počeli su zaostajati za djelić sekunde nakon povratka. Ako postoje dva posmatrača, od kojih jedan miruje, a drugi se kreće nekom brzinom u odnosu na prvog, vrijeme za posmatrača koji miruje će teći brže, a za objekt koji se kreće, minuta će trajati malo. duže. Međutim, ako se posmatrač u pokretu odluči vratiti i provjeriti vrijeme, ispostavit će se da njegov sat pokazuje nešto manje od prvog. To jest, pošto je prešao mnogo veću udaljenost na skali prostora, "živeo" je manje vremena dok se kreće.
Relativistički efekti u životu
Mnogi vjeruju da se relativistički efekti mogu uočiti samo kada se brzina svjetlosti dostigne ili joj se približi, i to je istina, ali ih možete promatrati ne samo raspršivanjem svemirskog broda. Na stranicama naučnog časopisa Physical Review Letters možete pročitati o teorijskom radu švedskognaučnici. Napisali su da su relativistički efekti prisutni čak iu običnom automobilskom akumulatoru. Proces je moguć zbog brzog kretanja elektrona atoma olova (usput, oni su uzrok većine napona u terminalima). Ovo takođe objašnjava zašto, uprkos sličnosti između olova i kalaja, kalajne baterije ne rade.
Fancy Metals
Brzina rotacije elektrona u atomima je prilično mala, tako da teorija relativnosti jednostavno ne funkcioniše, ali postoje izuzeci. Ako se krećete dalje i dalje duž periodnog sistema, postaje jasno da u njemu ima dosta elemenata težih od olova. Velika masa jezgara je uravnotežena povećanjem brzine elektrona, a može se čak i približiti brzini svjetlosti.
Ako ovaj aspekt razmotrimo sa strane teorije relativnosti, postaje jasno da elektroni u ovom slučaju moraju imati ogromnu masu. Ovo je jedini način da se očuva ugaoni moment, ali će se orbitala skupljati duž poluprečnika, i to se zaista primećuje kod atoma teških metala, ali se orbitale "sporih" elektrona ne menjaju. Ovaj relativistički efekat se opaža kod atoma nekih metala u s-orbitalama, koje imaju pravilan, sferno simetričan oblik. Vjeruje se da je kao rezultat teorije relativnosti da živa ima tečno agregacijsko stanje na sobnoj temperaturi.
Putovanje u svemir
Objekti u svemiru su jedan od drugogna ogromnim udaljenostima, pa čak i kada se kreću brzinom svjetlosti, biće potrebno mnogo vremena da ih se savlada. Na primjer, da stigne do Alpha Centauri, nama najbliže zvijezde, svemirskom brodu brzinom svjetlosti biće potrebno četiri godine, a da stigne do naše susjedne galaksije, Velikog Magelanovog oblaka, trebat će 160 000 godina.
Još je moguće letjeti do Alpha Centauri i nazad, jer će za to trebati samo osam godina, a za stanovnike broda, koji osjete efekat dilatacije vremena, ovaj period će biti mnogo kraći, ali nakon Vraćajući se s putovanja u susjednu galaksiju, astronauti će otkriti da je u njihovoj rodnoj planeti prošlo tri stotine dvadeset hiljada godina, a ljudska civilizacija je možda odavno prestala da postoji. Dakle, relativistički efekti omogućavaju ljudima da putuju kroz vrijeme. Ovo se smatra jednim od glavnih problema istraživanja svemira, jer koja je svrha osvajanja svemira ako nema načina za povratak?
Ostale aktivnosti
Pored čuvene vremenske dilatacije, postoji i relativistički Doplerov efekat, prema kojem, ako se izvor talasa počne kretati, tada će talase koji se šire prema ovom kretanju posmatrač percipirati kao "komprimovane", a prema uklanjanju talasne dužine će se povećati.
Ova pojava je tipična za sve talase, pa se može posmatrati na primeru zvuka u svakodnevnom životu. Smanjenje zvučnog talasa ljudsko uho percipira kao povećanje tona. dakle,kada se izdaleka čuje signal voza ili automobila, on je niži, a ako voz prođe pored posmatrača, ispuštajući zvuk, tada će njegova visina biti veća u trenutku približavanja, ali čim se objekti izjednače i voz počne da se udaljava, ton će naglo postati niži i dalje će se nastaviti nižim notama.
Ovi relativistički efekti su posljedica klasičnog analoga promjene frekvencije kada se prijemnik i izvor pomjeraju, kao i relativističke vremenske dilatacije.
O magnetizmu
Između ostalog, savremeni fizičari sve više raspravljaju o magnetnom polju kao relativističkom efektu. Prema ovom tumačenju, magnetsko polje nije samostalan fizički materijalni entitet, čak nije ni jedna od manifestacija elektromagnetnog polja. Magnetno polje sa stanovišta teorije relativnosti je samo proces koji se dešava u prostoru oko tačkastih naelektrisanja usled prenosa električnog polja.
Zagovornici ove teorije vjeruju da kada bi C (brzina svjetlosti u vakuumu) bila beskonačna, onda bi širenje interakcija brzinom također bilo neograničeno, i kao rezultat toga, ne bi se mogle pojaviti nikakve manifestacije magnetizma.
