Fizika za djecu

Teorija relativnosti

Teorija relativnosti su zapravo dve teorije koje je Albert Ajnštajn izneo ranih 1900-ih. Jedna se zove "specijalna" relativnost, a druga se zove "opšta" relativnost. Ovdje ćemo uglavnom pričati o specijalnoj relativnosti.

Na ovoj stranici možete saznati više o dva vrlo važna aspekta teorije relativnosti o brzini svjetlosti i dilataciji vremena.

Specijalna relativnost

Postoje dvije glavne ideje koje čine Ajnštajnovu teoriju specijalne relativnosti.

1. Princip relativnosti: Zakoni fizike su isti za bilo koji inercijski referentni okvir.

2. Princip brzine svjetlosti: Brzina svjetlosti u vakuumu je ista za sve posmatrače, bez obzira na njihovo relativno kretanje ili kretanje izvora svjetlosti.

Šta znači "relativno " znači?

Prvi princip koji je gore naveden je prilično zbunjujući. Šta to znači? Pa, prije Alberta Ajnštajna, naučnici su mislili da se sve kretanje dešava u odnosu na referentnu tačku zvanu "eter". Ajnštajn je tvrdio da etar ne postoji. Rekao je da su svi zahtjevi "relativni". To je značilo da mjerenje kretanja zavisi od relativne brzine i položajaposmatrač.

Relativni primjer

Jedan primjer relativnosti je zamisliti dvoje ljudi u vozu kako igraju ping-pong. Voz se kreće brzinom od oko 30 m/s sjeverno. Kada se lopta udari naprijed-nazad između dva igrača, čini se da se lopta kreće prema sjeveru brzinom od oko 2 m/s, a zatim prema jugu brzinom od 2 m/s.

Sada zamislite da neko stoji pored željezničke pruge i gleda ping-pong igru. Kada lopta putuje prema sjeveru, čini se da putuje brzinom od 32 m/s (30 m/s plus 2 m/s). Kada je lopta udarena u drugom smjeru, čini se da i dalje putuje na sjever, ali brzinom od 28 m/s (30 m/s minus 2 m/s). Posmatraču pored voza izgleda da lopta uvijek putuje na sjever.

Rezultat je da brzina lopte zavisi od "relativne" pozicije posmatrača. Biće drugačije za ljude u vozu nego za osobe sa strane pruge.

E = mc2

Jedan od rezultata teorije specijalne relativnosti je Einsteinova poznata jednačina E = mc2. U ovoj formuli E je energija, m je masa, a c je konstantna brzina svjetlosti.

Zanimljiv rezultat ove jednadžbe je da su energija i masa povezane. Svaka promjena energije objekta također je praćena promjenom mase. Ovaj koncept je postao važan u razvoju nuklearne energije i nuklearne bombe.

DužinaKontrakcija

Još jedan zanimljiv rezultat specijalne relativnosti je kontrakcija dužine. Kontrakcija dužine je kada se objekti čine kraćim što se brže kreću u odnosu na posmatrača. Ovaj efekat se javlja samo kada objekti postižu veoma velike brzine.

Da vam dam primer kako objekti koji se kreću veoma brzo izgledaju kraći. Ako bi svemirski brod dug 100 stopa letio pored vas 1/2 brzine svjetlosti, činilo bi se da je dugačak 87 stopa. Da je ubrzao do 0,95 brzine svjetlosti, činilo se da je dugačak samo 31 stopu. Naravno, sve je to relativno. Ljudima na svemirskom brodu uvijek bi izgledalo da je dugačak 100 stopa.

Pročitajte više o Albertu Ajnštajnu i općoj teoriji relativnosti.

Aktivnosti

Rešite kviz s deset pitanja o ovoj stranici.

Nuklearna fizika i predmeti relativnosti

Atom

Elementi

Periodni sistem

Radioaktivnost

Teorija relativnosti

Relativnost - svjetlost i vrijeme

Elementarne čestice - kvarkovi

Nuklearna energija i fisija

Nauka >> Fizika za djecu