Erirelatiivsusteooria

Allikas: Vikipeedia

Vajab toimetamist

Erirelatiivsusteooria on põhiliselt Albert Einsteini poolt loodud füüsika teooria, mis revideerib Newtoni mehhaanikat ja Maxwelli elektrodünaamikat, rajades ühtlasi nende alusel ühtse, seesmiste vastuoludeta teooria.

Erirelatiivsusteooria on relatiivsusteooria osa. Relatiivsusteooria koosneb erirelatiivsusteooriast (avaldatud 1905) ja erirelatiivsusteooriat üldistavast, gravitatsiooni olemust kirjeldavast üldrelatiivsusteooriast (lõpetatud 1916), mis taandab gravitatsiooni aegruumi kõverusele.

Relatiivsusteooria revideerib klassikalise füüsika arusaamu ajast ja ruumist. Erirelatiivsusteooria käsitleb muuhulgas ruumi ja aja käitumist teineteise suhtes liikuvate vaatlejate seisukohast. Aeg ja ruum osutuvad suhtelisteks: kestus ja vahemaa võivad olla eri vaatlejate jaoks erinevad. Aeg ja ruum saavad mõistetavaks ühtse aegruumi raames.

[redigeeri] Erirelatiivsusteooria põhipostulaadid

1. Vaatleja peab olema konkreetses taustsüsteemis. Järelikult dialoog loodusega on võimalik vaid siis, kui oleme ka ise looduses, mitte sellest väljaspool, kõrvalseisja positsioonil, mis pole võimalik. (Klassikalises mehaanikas tähendas objektiivsus maailma kirjeldamist sellest väljaspool oleva vaatleja seisukohalt, mis olevat võimalik silmapilkselt kohale saabuva signaali tõttu.)

2. Maailmas puudub absoluutne aeg. Eri inertsiaalsüsteemides mõõdetud ajad on erinevad. (Aega mõõdetakse selles inertsiaalsüsteemis liikumatu kellaga.) Järelikult on aeg suhteline ja seotud konkreetse inertsiaalsüsteemiga.

3. Kahes punktis toimuvate sündmuste samaaegsus on suhteline. Samaaegsus kehtib vaid antud inertsiaalsüsteemis. Ühes taustsüsteemis samaaegselt toimuvad sündmused toimuvad teistes taustsüsteemides eri aegadel, kui need taustsüsteemid liiguvad antud taustsüsteemi suhtes. Erinev on eri taustsüsteemides ka kahe sündmuse vaheline ajavahemik.

4. Samaaegsuse suhtelisusest järeldub pikkuse suhtelisus. Näiteks erineb antud taustsüsteemis liikumatu varda pikkus sama varda pikkusest liikuvas taustsüsteemis. Järelikult, suhteline on ka ruum. See on seotud konkreetse inertsiaalsüsteemiga.

5. Aeg ja ruum on omavahel seotud ning moodustavad neljamõõtmelise aegruumi, mis omakorda on seotud taustsüsteemi liikumisega teiste taustsüsteemide suhtes. Seda mõtet väljendas Albert Einstein sõnadega: „Varem arvati, et kui mingi ime tõttu kõik objektid häviksid, siis aeg ja ruum säiliksid. Relatiivsusteooria kohaselt kaovad koos asjadega ka ruum ja aeg.“

6. Universaalset konstanti – valguse kiirus vaakumis – saab kasutada etalonina kiiruste võrdlemisel. Kiirus on väike, kui v << c, ja suur, kui v ~ c.

7. Kaob liikumisseaduste universaalsus. Suurte kiiruste korral kaotavad kehtivuse klassikaline kiiruste liitmise seadus ja Newtoni teine seadus.

Kui v << c, kehtib	Kui v ~ c, kehtib
Galilei kiiruste liitmise seadus	Relativistlik kiiruste liitmise seadus
v = v₁ + v₂	$u' = \frac{u+v}{1+\frac{uv}{c^2}}$ , seega juhul kui u ≤ c ja v ≤ c, siis u' ≤ c.
Newtoni liikumisseadus	Relativistlik liikumisseadus
$\vec F = {\mathrm{d}(m \vec v) \over \mathrm{d}t}$ , kus: $d\!$ on Leibnizi diferentseerimise tähistus. $F\!$ on jõud $m\!$ on mass $v\!$ on kiirus $t\!$ on aeg	$\vec F = \gamma m \vec a + \gamma^3 m \frac{\vec v \cdot \vec a}{c^2} \vec v$ , kus $a\!$ on kiirendus ja $\gamma = \frac{1}{\sqrt{1 - {\left(\frac{v}{c}\right)}^2}}$ nimetatakse Lorentzi teguriks.