Teoria della relatività
Teoria della relatività
La teoria della relatività è un argomento molto complesso e difficile da capire. Discuteremo solo le basi della teoria qui.La teoria della relatività è in realtà due teorie che Albert Einstein inventato all'inizio del 1900. Una è chiamata relatività 'speciale' e l'altra è chiamata relatività 'generale'. Parleremo principalmente di relatività speciale qui.
Puoi saperne di più su due aspetti molto importanti della teoria della relatività in questa pagina sul velocità della luce e dilatazione del tempo .
Relatività speciale
Ci sono due idee principali che compongono la teoria della relatività speciale di Einstein.
1. Il principio di relatività: le leggi della fisica sono le stesse per ogni sistema di riferimento inerziale.
2. Il principio della velocità della luce: la velocità della luce nel vuoto è la stessa per tutti gli osservatori, indipendentemente dal loro movimento relativo o dal movimento della sorgente della luce.
Cosa significa 'relativo'?
Il primo principio sopra elencato è piuttosto confuso. Cosa significa questo? Ebbene, prima di Albert Einstein, gli scienziati pensavano che tutto il movimento avvenisse contro un punto di riferimento chiamato 'etere'. Einstein affermò che l'etere non esisteva. Ha detto che tutto il movimento era 'relativo'. Ciò significava che la misurazione del movimento dipendeva dalla velocità relativa e dalla posizione dell'osservatore.
Un esempio relativo
Un esempio di relatività è immaginare due persone su un treno che giocano a ping-pong. Il treno viaggia a circa 30 m / s nord. Quando la palla viene colpita avanti e indietro tra i due giocatori, la palla sembra muoversi verso nord a una velocità di circa 2 m / se poi verso sud alla velocità di 2 m / s.
Ora immagina qualcuno in piedi accanto ai binari della ferrovia a guardare la partita di ping-pong. Quando la palla sta viaggiando verso nord, sembrerà viaggiare a 32 m / s (30 m / s più 2 m / s). Quando la palla viene colpita nella direzione opposta, sembra ancora viaggiare verso nord, ma a una velocità di 28 m / s (30 m / s meno 2 m / s). Per l'osservatore a lato del treno, la palla sembra sempre viaggiare verso nord.
Il risultato è che la velocità della palla dipende dalla posizione 'relativa' dell'osservatore. Sarà diverso per le persone sul treno che per la persona sul lato dei binari della ferrovia.
E = mcDue
Uno dei risultati della teoria della relatività speciale è la famosa equazione di Einstein E = mcDue. In questa formula E è l'energia, m è la massa ec è la velocità costante della luce.
Un risultato interessante di questa equazione è quello energia e massa sono correlati. Qualsiasi cambiamento nell'energia di un oggetto è anche accompagnato da un cambiamento nella massa. Questo concetto è diventato importante nello sviluppo dell'energia nucleare e della bomba nucleare.
Contrazione della lunghezza
Un altro risultato interessante della relatività speciale è la contrazione della lunghezza. La contrazione della lunghezza è quando gli oggetti appaiono più corti quanto più velocemente si muovono rispetto all'osservatore. Questo effetto si verifica solo quando gli oggetti raggiungono velocità molto elevate.
Per darti un esempio di come gli oggetti che si muovono molto velocemente appaiono più corti. Se un'astronave lunga 100 piedi volasse vicino a te a metà della velocità della luce, sembrerebbe essere lunga 87 piedi. Se accelerasse fino a 0,95 la velocità della luce, sembrerebbe essere lungo solo 31 piedi. Ovviamente è tutto relativo. Per le persone a bordo della nave spaziale, sembrerebbe sempre essere lungo 100 piedi.
Ulteriori informazioni su Albert Einstein e il Teoria della relatività generale .
