Klasik fizik, konumdan bağımsız olarak herhangi bir gözlemcinin zaman ve kapsam ölçümlerinde aynı sonuçları alacağı görüşündedir. Görelilik ilkesi, gözlemcilerin farklı sonuçlar alabileceğini belirtir ve bu tür çarpıtmalara "göreceli etkiler" denir. Işık hızına yaklaşırken Newton fiziği kenara çekilir.
Işık hızı
1881'de ışığın hızını ölçen bilim adamı A. Michelson, bu sonuçların radyasyon kaynağının hareket etme hızına bağlı olmayacağını fark etti. E. V ile birlikte 1887'de Morley Michelson başka bir deney yaptı ve ardından tüm dünya netleşti: Ölçüm hangi yönde yapılırsa yapılsın ışığın hızı her yerde ve her zaman aynıdır. Bu çalışmaların sonuçları o zamanın fiziğinin fikirlerine aykırıydı, çünkü ışık belirli bir ortamda (eter) hareket ederse ve gezegen aynı ortamda hareket ederse, farklı yönlerdeki ölçümler aynı olamaz.
Daha sonra Fransız matematikçi, fizikçi ve astronom Jules Henri Poincaré görelilik teorisinin kurucularından biri oldu. Lorentz teorisini geliştirdi, buna göre mevcuteter hareketsizdir, dolayısıyla ışığın ona göre hızı, kaynağın hızına bağlı değildir. Hareketli referans çerçevelerinde, Galilean dönüşümleri değil Lorentz dönüşümleri gerçekleştirilir (o zamana kadar Newton mekaniğinde kabul edilen Galile dönüşümleri). Şu andan itibaren, Galile dönüşümleri, düşük (ışık hızına kıyasla) bir hızda başka bir eylemsiz referans çerçevesine geçerken Lorentz dönüşümlerinin özel bir durumu haline geldi.
Eterin ortadan kaldırılması
Lorentz daralması olarak da adlandırılan uzunluk daralmasının göreli etkisi, gözlemci için kendisine göre hareket eden nesnelerin daha kısa bir uzunluğa sahip olmasıdır.
Albert Einstein görelilik teorisine önemli bir katkı yaptı. O zamana kadar tüm fizikçilerin akıl yürütme ve hesaplamalarında yer alan "eter" gibi bir terimi tamamen ortadan kaldırdı ve uzay ve zamanın özelliklerine ilişkin tüm kavramları kinematiğe aktardı.
Einstein'ın eserinin yayınlanmasından sonra, Poincare sadece bu konuda bilimsel makaleler yazmayı bırakmakla kalmadı, aynı zamanda teoriye atıfta bulunulan tek durum dışında hiçbir eserinde meslektaşının adından bahsetmedi. fotoelektrik etki. Poincare, Einstein'ın herhangi bir yayınını kategorik olarak reddederek eterin özelliklerini tartışmaya devam etti, ancak aynı zamanda en büyük bilim adamına saygıyla davrandı ve hatta Zürih'teki Yüksek Politeknik Okulu yönetimi Einstein'ı davet etmek istediğinde ona parlak bir referans verdi. eğitim kurumunda profesör olmak.
Görelilik
Fizik ve matematikle, en azından genel anlamda, tamamen çelişenlerin çoğu bile, görelilik teorisinin ne olduğunu, çünkü belki de bilimsel teorilerin en ünlüsüdür. Onun varsayımları zaman ve uzay hakkındaki sıradan fikirleri yok eder ve tüm okul çocukları görelilik teorisini incelemesine rağmen, onu bütünüyle anlamak için formülleri bilmek yeterli değildir.
Zaman genişlemesinin etkisi, süpersonik bir uçakla yapılan bir deneyde test edildi. Gemideki tam atom saatleri, döndükten sonra bir saniyenin çok küçük bir kısmı kadar geride kalmaya başladı. Biri hareketsiz duran ve ikincisi birincisine göre bir hızla hareket eden iki gözlemci varsa, hareketsiz olan gözlemci için zaman daha hızlı gidecek ve hareketli nesne için dakika biraz uzun sürecektir. uzun. Ancak, hareket halindeki gözlemci geriye dönüp zamanı kontrol etmeye karar verirse, saatinin ilkinden biraz daha az gösterdiği ortaya çıkacaktır. Yani, uzay ölçeğinde çok daha fazla yol kat ettiği için hareket ederken daha az zaman "yaşadı".
Hayatta göreceli etkiler
Birçoğu göreli etkilerin yalnızca ışık hızına ulaşıldığında veya ona yaklaştığında gözlemlenebileceğine inanır ve bu doğrudur, ancak bunları yalnızca uzay geminizi dağıtarak gözlemleyemezsiniz. Fiziksel İnceleme Mektupları bilimsel dergisinin sayfalarında, İsveç'in teorik çalışmaları hakkında bilgi edinebilirsiniz. Bilim insanları. Göreceli etkilerin basit bir araba aküsünde bile mevcut olduğunu yazdılar. İşlem, kurşun atomlarının elektronlarının hızlı hareketi nedeniyle mümkündür (bu arada, terminallerdeki voltajın çoğunun nedeni bunlardır). Bu aynı zamanda kurşun ve kalay arasındaki benzerliklere rağmen kalay bazlı pillerin neden çalışmadığını da açıklıyor.
Fantezi Metaller
Atomlardaki elektronların dönme hızı oldukça düşüktür, bu nedenle görelilik teorisi işe yaramaz, ancak bazı istisnalar vardır. Periyodik cetvelde daha da ileri giderseniz, içinde kurşundan daha ağır birkaç element olduğu anlaşılır. Büyük bir çekirdek kütlesi elektronların hızını artırarak dengelenir ve hatta ışık hızına bile yaklaşabilir.
Bu yönü görelilik teorisi açısından ele alırsak, bu durumda elektronların çok büyük bir kütleye sahip olması gerektiği ortaya çıkar. Açısal momentumu korumanın tek yolu budur, ancak yörünge yarıçap boyunca küçülür ve bu gerçekten ağır metal atomlarında gözlenir, ancak "yavaş" elektronların yörüngeleri değişmez. Bu göreli etki, düzenli, küresel simetrik bir şekle sahip olan s-orbitallerindeki bazı metallerin atomlarında gözlenir. Cıvanın oda sıcaklığında sıvı bir kümelenme durumuna sahip olmasının görelilik teorisinin bir sonucu olduğuna inanılmaktadır.
Uzay yolculuğu
Uzaydaki nesneler birbirindençok uzak mesafelerde ve ışık hızında hareket ederken bile bunları aşmak çok uzun zaman alacaktır. Örneğin ışık hızındaki bir uzay aracının bize en yakın yıldız olan Alpha Centauri'ye ulaşması dört yıl, komşu galaksimiz Büyük Macellan Bulutu'na ulaşması ise 160.000 yıl sürecek.
Alpha Centauri'ye uçmak ve geri dönmek hala mümkün, çünkü sadece sekiz yıl sürecek ve zaman genişlemesinin etkisini hisseden geminin sakinleri için bu süre çok daha az olacak, ancak daha sonra komşu bir galaksiye yaptıkları bir geziden döndüklerinde, astronotlar kendi anavatanlarında gezegende üç yüz yirmi bin yıl geçtiğini ve insan uygarlığının uzun zaman önce ortadan kalkmış olabileceğini görecekler. Böylece göreceli etkiler, insanların zamanda yolculuk yapmalarına izin verir. Bu, uzay araştırmalarının ana sorunlarından biri olarak kabul edilir, çünkü geri dönmenin bir yolu yoksa, uzayı fethetmenin ne anlamı var?
Diğer aktiviteler
Ünlü zaman genişlemesine ek olarak, göreli Doppler etkisi de vardır, buna göre dalgaların kaynağı hareket etmeye başlarsa, bu harekete doğru yayılan dalgalar gözlemci tarafından "sıkıştırılmış" olarak algılanacaktır., ve çıkarılmasına doğru dalga boyu artacaktır.
Bu fenomen herhangi bir dalga için tipiktir, bu nedenle günlük yaşamdaki ses örneğinde gözlemlenebilir. Bir ses dalgasının azalması, insan kulağı tarafından tonda bir artış olarak algılanır. Böyle,Bir trenin veya arabanın sinyali uzaktan duyulduğunda daha düşüktür ve eğer tren ses çıkarırken gözlemcinin yanından geçerse, yaklaşma anında yüksekliği daha yüksek olacaktır, ancak nesneler eşitlenir eşitlenmez ve tren uzaklaşmaya başlar, ton keskin bir şekilde azalır ve daha düşük notalarda devam eder.
Bu göreli etkiler, alıcı ve kaynak hareket ettiğinde frekanstaki değişimin klasik analogunun yanı sıra göreli zaman genişlemesinden kaynaklanmaktadır.
Manyetizma hakkında
Diğer şeylerin yanı sıra, modern fizikçiler manyetik alanı göreli bir etki olarak giderek daha fazla tartışıyorlar. Bu yoruma göre, manyetik alan bağımsız bir fiziksel maddi varlık değildir, elektromanyetik alanın tezahürlerinden biri bile değildir. Görelilik teorisi açısından manyetik alan, sadece bir elektrik alanının aktarımı nedeniyle uzayda nokta yüklerin etrafında meydana gelen bir süreçtir.
Bu teorinin savunucuları, eğer C (vakumdaki ışığın hızı) sonsuz olsaydı, o zaman etkileşimlerin hızdaki yayılımının da sınırsız olacağına ve sonuç olarak, manyetizmanın hiçbir tezahürünün ortaya çıkamayacağına inanırlar.
