Aptallar için Görelilik Teorisi Nedir?

Özel Görelilik Teorisi, fizik dünyasında tam anlamıyla devrim yarattı ve çevremizdeki dünyanın genel kabul görmüş anlayışını tamamen değiştirdi.

Birçok fizikçi, Görelilik Teorisi ile ilgili hararetli tartışmalara hala devam ediyor. Bu materyalde, bu Görelilik Teorisinin ne olduğunu olabildiğince açık bir şekilde açıklamaya çalışacağım.

Özel ve Genel Görelilik Teorisi

1905 yılında, büyük fizikçi Albert Einstein, Özel Görelilik Teorisi (bundan sonra SRT olarak anılacaktır) başlıklı çalışmasını yayınladı. Birbirlerine göre belirli bir şekilde hareket eden çeşitli atalet referans çerçeveleri veya daha basitçe nesneler arasındaki hareketin nasıl tanımlanacağına dair bir açıklama hız.

Bilim adamı, çalışmalarında, iki nesnenin sabit bir hızda hareketi sırasında ihtiyacınız olduğunu söyledi. hareketlerini birbirlerine göre incelemek ve nesnelerden birini mutlak bir sistem olarak almamak geri sayım.

Basitçe söylemek gerekirse, geleneksel astronotlar bir uzay aracında uçuyorsa ve siz ve partneriniz başka bir uzay aracında uçuyorsa, o zaman gözlemlerinizi karşılaştırmak için bilmeniz gereken tek şey birbirine göre hızdır. arkadaş.

Özel görelilik teorisi

Bu, hareketin tekdüze ve doğrusal olduğu, yalnızca özel bir durumu (bu yüzden böyle adlandırılır) inceleyen benzersiz bir alt bölümdür.

Bir malzeme nesnesinin hızlanması veya bir yayda hareket etmesi durumunda, YÜZ geçerli değil. Bu durumda, zaten kullanılmış Genel görelilik (Genel görelilik teorisi), diğer tüm durumlarda vücutların hareketini açıklayan.

Einstein'ın Teorisinin tamamı aşağıdaki ana varsayımlara dayanmaktadır:

1. Görelilik ilkesi. Ona göre, tüm fiziksel yasalar eylemsiz referans çerçeveleri olan nesneler üzerinde bile etki eder (birbirine göre sabit bir hızda hareket eder).
2. Işık hızı prensibi. Işığın hızı tüm nesneler için kesinlikle aynıdır ve maddi nesnelerin ışık kaynağına göre hangi hızda hareket ettiği önemli değildir.

Eter aramaları ve deneysel veriler

19. yüzyılın sonunda, o zamanın bilim adamları, fikirlerine göre ışık dalgalarının yayılması gereken ortam olan sözde eteri aktif olarak arıyorlardı. Aynı zamanda, ses dalgaları ile bir analoji düşünüldü ve yayılmaları için belirli bir ortama ihtiyaçları vardı.

Bunun bir sonucu olarak, etere göre gözlemcinin hızına bağlı olarak ışık hızının değişeceği kanaatine varıldı.

Einstein, meslektaşlarının aksine deneylerin sonuçlarına güvenmeye karar verdi ve eter teorisini reddetti savunulamaz olarak ve deneysel olarak elde edilenlere dayanarak varsayımını ortaya koydu. veri.

Ve ışık hızı gibi tüm fiziksel yasaların sabit olduğu ve hiçbir şekilde gözlemcinin kendi hızına bağlı olmadığı sonucuna vardı.

Uzay ve zamanın homojenliği

Dolayısıyla, SRT'ye göre uzay ve zaman arasında değişmez bir bağlantı vardır. Hepimiz, Evrenimizin üç mekansal boyutu olduğunu çok iyi biliyoruz:

Aşağı ve yukarı, sola ve sağa ve ileri geri. Bu değişmeyen üçlüye, sözde zaman boyutu da eklenir ve şimdi bu dört boyut bizim uzay-zaman sürekliliğimizin temelini oluşturur.

Dolayısıyla, çok hızlı hareket ederseniz, özellikle zaman ve zamanla ilgili gözlemleriniz alan, önemli ölçüde daha az hareketle hareket eden diğer gözlemcilerin gözlemlerinden önemli ölçüde farklı olacaktır. hız. Zor, şimdi basit bir örnekle açıklayacağım.

Öyleyse, iki uzay aracı hayal edin. Birinde sen ve bir lazer işaretçi tutuyorsun. Açarsınız ve tavanda bulunan bir aynaya dik açıyla doğrultarsınız ve dikey olarak aşağıya yansıyan lazer ışınının yere nasıl düştüğünü izlersiniz.

Şimdi, ışık hızının yarısı kadar muazzam bir hızda hareket eden şeyin sizin geminiz olduğunu hayal edin. Yani, Einstein'ın özel teorisine göre, bu hız kesinlikle sizin için görünmez olacaktır.

Ancak, deneyinizi bir lazerle gözlemleyen dinlenme halindeki ikinci uzay aracındaki gözlemciler için tamamen farklı bir resim görecekler, yani:

Dışarıdan bir gözlemci, yaydığınız ışının çapraz olarak aynaya doğru hareket edeceğini görecektir (doğrudan bir ışık altında değil). sizin durumunuzdaki gibi açı), sonra yüzeyinden yansır, ayrıca çapraz olarak yere gider ve düşer onu.

Başka bir deyişle, lazer ışınının yörüngesi siz ve dışarıdan bir gözlemci için farklı olacaktır. Bu, ışının farklı mesafelerde hareket etmesi için geçen sürenin de farklı olacağı anlamına gelir.

Bu fenomen, zaman genişlemesi olarak adlandırılır, yani yıldız geminizdeki zaman, çok hızlı hareket eder, dışarıdaki gözlemcilerden çok daha yavaş akacaktır.

Bu düşünce deneyi, uzay ve zaman arasında ayrılmaz bir bağlantı olduğunu gösteriyor. Bu bağlantı, ancak ışık hızına yakın hızlar söz konusu olduğunda açıkça görülebilir.

Kütle ve enerjiyi birleştirmek

Ek olarak, büyük bilim adamı, kütle ve enerjinin ayrılmaz bir şekilde bağlantılı olduğu bir formül geliştirdi:

Yani büyük fizikçinin teorisine göre maddeden yapılmış bir nesnenin hızı ışık hızına yaklaştığında kütlesi artar. Başka bir deyişle, bir nesnenin hızı ne kadar yüksekse, ağırlığı da o kadar büyüktür, bu da onu dağıtmanın gittikçe zorlaştığı anlamına gelir.

Öyleyse maddi bir nesne ışık hızına ulaştığında, kütlesi sonsuzluğa eşit olacaktır.

Sonuç olarak, vücut ne kadar ağır olursa, onu hızlandırmak için o kadar fazla enerjiye ihtiyaç duyulur ve sonsuz kütleye sahip bir bedeni hızlandırmak için sonsuz miktarda enerji gerekir.

Buradan, maddi nesneler için ışık hızının prensip olarak ulaşılamaz olduğu anlaşılmaktadır.

Bu teoriden önce kimse enerji ile kütle arasında bariz bir bağlantı görmemişti ve bunu kanıtlayan Einstein'dı. Enerjinin korunumu yasası ve kütlenin korunumu yasası tek bir genel yasanın parçalarıdır kütle enerjisi.

Malzemeyi beğendin mi? Sonra beğenir, abone olur ve yorum yaparız. Sonuna kadar okuduğunuz için teşekkürler!