Relativitāte pret īpašo relativitāti
Alberts Einšteins 1905. gadā ierosināja īpašo relativitātes teoriju. Vēlāk viņš ierosināja vispārējo relativitātes teoriju 1916. gadā. Šīs divas teorijas kļuva par mūsdienu fizikas pamatakmeņiem. Relativitātes teorija apraksta matērijas uzvedību, kad tās ātrums sasniedz gaismas ātrumu. Relativitātes teorijas pamatprincips ir dabiskās telpas kā gaismas ātruma ierobežojošais ātrums. Ir nepieciešama pareiza izpratne par šīm teorijām, jo tās tiek izmantotas daudzās jomās, piemēram, kodolfizikā, astronomijā, kosmoloģijā un daudzās citās jomās. Šajā rakstā mēs apspriedīsim, kas ir relativitāte un speciālā relativitāte, to pamatprincipus, līdzības un visbeidzot atšķirības starp relativitāti un īpašo relativitāti
Kas ir īpašā relativitātes teorija?
Speciālo relativitātes teoriju jeb precīzāk sakot īpašo relativitātes teoriju ierosināja Alberts Einšteins 1905. gadā. Tolaik pieņemtā dinamika bija Ņūtona mehānika. Speciālā relativitātes teorija izskaidro dažus novērojumus, kurus nevarēja aprakstīt, izmantojot klasisko mehāniku. Lai pareizi izprastu īpašo relativitātes teoriju, vispirms ir jāsaprot inerciālās atskaites sistēmas jēdziens. Inerciālais rāmis ir atskaites sistēma, kas nepaātrinās līdz iepriekš noteiktam inerciālam kadram. Definētais inerciālais rāmis ir saule vai zeme. Ir svarīgi atzīmēt, ka visi inerciālie kadri parāda tikai taisnas kustības attiecībā pret citiem inerciālajiem kadriem. Neviens no inerciālajiem rāmjiem nav īpašs. Speciālā relativitātes teorija attiecas tikai uz inerciālajiem rāmjiem. Lai gan mēs pat attālināti nevaram saprast īpašo relativitātes teoriju, izmantojot dažas rindiņas, ir daži noderīgi jēdzieni, kas var būt noderīgi, aprakstot garuma kontrakciju un laika paplašināšanos. Speciālās relativitātes teorijas pamatā ir tas, ka neviena objekta, kas kustas inerciālos rāmjos, relatīvais ātrums nevar būt lielāks par gaismas ātrumu.
Kas ir relativitātes teorija?
Relativitātes teorija ir vispārējās relativitātes teorijas un īpašās relativitātes teorijas kombinācija. Vispārējā relativitātes teorija pamatā nodarbojas ar gravitāciju. No īpašās relativitātes teorijas un Ņūtona universālās gravitācijas likuma kombinācijas vispārējā relativitātes teorija gravitāciju apraksta kā izliekumu telpas-laika kontinuumā. Gan vispārējā, gan speciālajā relativitātes teorijā laiks nav absolūts lielums. Šādās sistēmās tiek novērota laika paplašināšanās un garuma kontrakcija. Laika dilatācija un garuma saraušanās ir efektīva tikai tad, ja objekts kustas ar ātrumu, kas salīdzināms ar gaismas ātrumu attiecībā pret novērotāju.
Kāda ir atšķirība starp relativitātes teoriju un īpašo relativitāti?
• Īpašā relativitātes teorija attiecas tikai uz inerciālajiem rāmjiem, savukārt vispārējā relativitātes teorija attiecas uz telpas-laika kontinuumu.
• Relativitātes teorija ir veidota, apvienojot vispārējo relativitātes teoriju un speciālo relativitātes teoriju.
• Tādas parādības kā telpas laika izliekums, kas aplūkotas vispārējā relativitātes teorijā, speciālajā relativitātes teorijā neapspriež.
