Fyzika pre deti

Teória relativity

Teória relativity sú vlastne dve teórie, s ktorými prišiel Albert Einstein na začiatku 20. storočia. Jedna sa nazýva "špeciálna" teória relativity a druhá "všeobecná" teória relativity. My tu budeme hovoriť hlavne o špeciálnej teórii relativity.

Viac informácií o dvoch veľmi dôležitých aspektoch teórie relativity nájdete na tejto stránke o rýchlosti svetla a dilatácii času.

Špeciálna teória relativity

Einsteinovu špeciálnu teóriu relativity tvoria dve hlavné myšlienky.

1. Princíp relativity: Fyzikálne zákony sú rovnaké pre každú inerciálnu vzťažnú sústavu.

2. Princíp rýchlosti svetla: Rýchlosť svetla vo vákuu je rovnaká pre všetkých pozorovateľov bez ohľadu na ich relatívny pohyb alebo pohyb zdroja svetla.

Čo znamená "relatívny"?

Pred Albertom Einsteinom si vedci mysleli, že všetok pohyb prebieha voči referenčnému bodu nazývanému "éter". Einstein tvrdil, že éter neexistuje. Povedal, že všetok pohyb je "relatívny". To znamená, že meranie pohybu závisí od relatívnej rýchlosti a polohy pozorovateľa.

Relatívny príklad

Jedným z príkladov relativity je predstaviť si dvoch ľudí vo vlaku, ktorí hrajú ping-pong. Vlak sa pohybuje na sever rýchlosťou približne 30 m/s. Keď sa loptička odpaľuje sem a tam medzi dvoma hráčmi, hráčom sa zdá, že sa loptička pohybuje na sever rýchlosťou približne 2 m/s a potom na juh rýchlosťou 2 m/s.

Teraz si predstavte, že niekto stojí pri železničnej trati a sleduje pingpongový zápas. Keď loptička letí na sever, zdá sa, že letí rýchlosťou 32 m/s (30 m/s plus 2 m/s). Keď loptička dopadne opačným smerom, stále sa zdá, že letí na sever, ale rýchlosťou 28 m/s (30 m/s mínus 2 m/s). Pozorovateľovi pri vlaku sa zdá, že loptička vždy letí na sever.

Výsledkom je, že rýchlosť guľôčky závisí od "relatívnej" polohy pozorovateľa. Pre ľudí vo vlaku bude iná ako pre človeka na strane železničnej trate.

E = mc2

Jedným z výsledkov špeciálnej teórie relativity je slávna Einsteinova rovnica E = mc2. V tomto vzorci E je energia, m je hmotnosť a c je konštantná rýchlosť svetla.

Zaujímavým výsledkom tejto rovnice je, že energia a hmotnosť spolu súvisia. Každá zmena energie objektu je sprevádzaná aj zmenou hmotnosti. Tento koncept sa stal dôležitým pri vývoji jadrovej energie a jadrovej bomby.

Kontrakcia dĺžky

Ďalším zaujímavým výsledkom špeciálnej teórie relativity je kontrakcia dĺžky. Kontrakcia dĺžky je jav, keď sa objekty javia tým kratšie, čím rýchlejšie sa pohybujú vzhľadom na pozorovateľa. Tento efekt sa objavuje len vtedy, keď objekty dosahujú veľmi vysoké rýchlosti.

Ak by okolo vás letela 100 metrov dlhá vesmírna loď rýchlosťou 1/2 rýchlosti svetla, zdala by sa vám dlhá 87 metrov. Ak by zrýchlila na 0,95 rýchlosti svetla, zdala by sa vám dlhá len 31 metrov. Samozrejme, všetko je to relatívne. Ľuďom na palube vesmírnej lode by sa vždy zdala dlhá 100 metrov.

Prečítajte si viac o Albert Einstein a všeobecná teória relativity.

Aktivity

Vyplňte kvíz s desiatimi otázkami o tejto stránke.

Jadrová fyzika a relativita Predmety

Atom

Prvky

Periodická tabuľka

Rádioaktivita

Teória relativity

Relativita - svetlo a čas

Elementárne častice - kvarky

Jadrová energia a štiepenie jadier

Veda>> Fyzika pre deti