Astronomi

Albert Einstein og relativitet

Albert Einstein og relativitet

den relativitetsteorier, generelt og specielt, af Albert Einstein har til hensigt at gøre to andre kompatible: mekanikeren fra Isaac Newton og elektromagnetismen fra James Clerk Maxwell.

I henhold til de bevægelseslove, der blev oprettet for første gang i detaljer af Isaac Newton omkring 1680-89 tilføjes to eller flere bevægelser i henhold til reglerne for elementær aritmetik.

Antag, at et tog passerer ved vores side 20 kilometer i timen, og at et barn kaster en bold fra toget med 20 kilometer i timen i retning af togbevægelse. For barnet, der bevæger sig med toget, bevæger bolden sig 20 km i timen. Men for os samles bevægelsen af ​​toget og af kuglen, så bolden bevæger sig med en hastighed på 40 kilometer i timen.

Som det viser sig, kan du ikke tale om hastigheden på bolden tør. Det, der tæller, er dets hastighed med hensyn til en bestemt observatør. Enhver bevægelsesteori, der forsøger at forklare den måde hvorpå hastigheder (og relaterede fænomener) ser ud til at variere fra en observatør til en anden, ville være en "relativitetsteori."

Einsteins relativitetsteori blev født ud fra følgende kendsgerning: hvad der fungerer for bolde, der kastes fra et tog, fungerer ikke for lys. I princippet kunne man antage, at lyset ville sprede sig, enten til fordel for den jordiske bevægelse eller imod det. I det første tilfælde ser det ud til at køre hurtigere end i det andet (på samme måde som et fly kører hurtigere i forhold til jorden, når det har medvind end når det vender mod det). Meget omhyggelige foranstaltninger viste imidlertid, at lysets hastighed aldrig varierede, uanset arten af ​​bevægelsen af ​​kilden, der udsendte lyset.

Einstein sagde dengang: antag, at når du måler lysets hastighed i et vakuum, er det altid den samme værdi (ca. 299.793 kilometer i sekundet) under alle omstændigheder. Hvordan kan vi arrangere universets love for at forklare dette fænomen? Einstein fandt, at for at forklare konstanten af ​​lysets hastighed var det nødvendigt at acceptere en række fænomener, i princippet uventet.

Han fandt, at genstande skulle forkortes i bevægelsesretningen, desto mere desto større var deres hastighed, indtil de endelig nåede en null-længde ved grænsen for lysets hastighed; at massen af ​​bevægelige genstande måtte stige med hastighed, indtil den blev uendelig i grænsen for lysets hastighed; at tidens gang i et bevægende objekt blev langsommere, efterhånden som hastigheden steg, indtil det stoppede ved den grænse; og til sidst svarede denne masse til en bestemt mængde energi og vice versa.

Alt dette blev udarbejdet i 1905 i form af den "specielle relativitetsteori", der omhandlede organer med konstant hastighed. I 1915 udtrækkede han endnu mere subtile konsekvenser for genstande med variabel hastighed, herunder en beskrivelse af opførelsen af ​​gravitationseffekter. Det var den "generelle relativitetsteori."

De ændringer, der er forudsagt af Einstein, ses kun ved høje hastigheder. Sådanne hastigheder er blevet observeret blandt de subatomære partikler, da de ændringer, der blev forudsagt af den geniale videnskabsmand, virkelig skete og med stor nøjagtighed. Hvis Einsteins relativitetsteori var ukorrekt, kunne partikelacceleratorer endvidere ikke fungere, atombomber eksploderede ikke, og der ville være visse astronomiske observationer, som ville være umulige at gøre.

Men med de nuværende hastigheder er de forudsagte ændringer så små, at de praktisk talt kan ignoreres. Under disse omstændigheder styrer den elementære aritmetik, der er udtrykt ved lovene fra Isaac Newton; og som vi er vant til driften af ​​disse love, forekommer de os allerede som "sund fornuft", mens teorierne om Albert Einsteins relativitet synes at være "underlige" og vanskelige at forstå.

◄ ForrigeNæste ►
Big Bang-teorien og universets oprindelseInflationsteori