Fizik klasik berpendapat bahawa mana-mana pemerhati, tanpa mengira lokasi, akan menerima hasil yang sama dalam ukuran masa dan takat mereka. Prinsip relativiti menyatakan bahawa pemerhati boleh mendapat keputusan yang berbeza, dan herotan tersebut dipanggil "kesan relativistik". Apabila menghampiri kelajuan cahaya, fizik Newtonian bergerak ke tepi.
Kelajuan cahaya
Saintis A. Michelson, yang mengukur kelajuan cahaya pada tahun 1881, menyedari bahawa keputusan ini tidak bergantung pada kelajuan sumber sinaran itu bergerak. Bersama E. V. Morley Michelson pada tahun 1887 menjalankan satu lagi eksperimen, selepas itu ia menjadi jelas kepada seluruh dunia: tidak kira ke arah mana pengukuran diambil, kelajuan cahaya adalah di mana-mana dan sentiasa sama. Hasil kajian ini bertentangan dengan idea fizik pada masa itu, kerana jika cahaya bergerak dalam medium tertentu (eter), dan planet bergerak dalam medium yang sama, ukuran dalam arah yang berbeza tidak boleh sama.
Kemudian, ahli matematik, fizik dan astronomi Perancis Jules Henri Poincaré menjadi salah seorang pengasas teori relativiti. Beliau membangunkan teori Lorentz, mengikut mana yang sedia adaeter tidak bergerak, jadi kelajuan cahaya berbanding dengannya tidak bergantung pada kelajuan sumber. Dalam kerangka rujukan bergerak, transformasi Lorentz dilakukan, dan bukan transformasi Galilea (transformasi Galilea diterima sehingga itu dalam mekanik Newton). Mulai sekarang, transformasi Galilean telah menjadi kes khas transformasi Lorentz, apabila beralih ke kerangka rujukan inersia lain pada kelajuan rendah (berbanding dengan kelajuan cahaya).
Pemansuhan eter
Kesan relativistik pengecutan panjang, juga dipanggil penguncupan Lorentz, ialah bagi pemerhati, objek yang bergerak relatif kepadanya akan mempunyai panjang yang lebih pendek.
Albert Einstein memberi sumbangan besar kepada teori relativiti. Dia menghapuskan sepenuhnya istilah seperti "eter", yang sehingga masa itu terdapat dalam penaakulan dan pengiraan semua ahli fizik, dan dia memindahkan semua konsep sifat ruang dan masa kepada kinematik.
Selepas penerbitan karya Einstein, Poincaré bukan sahaja berhenti menulis kertas saintifik mengenai topik ini, tetapi juga tidak menyebut nama rakan sekerjanya dalam mana-mana karyanya, kecuali satu-satunya kes rujukan kepada teori kesan fotoelektrik. Poincare terus membincangkan sifat-sifat eter, secara mutlak menafikan sebarang penerbitan Einstein, walaupun pada masa yang sama dia melayan saintis terhebat dengan hormat dan malah memberinya testimoni yang cemerlang apabila pentadbiran Sekolah Politeknik Tinggi di Zurich ingin menjemput Einstein untuk menjadi profesor di institusi pendidikan.
Relativiti
Malah ramai daripada mereka yang benar-benar bertentangan dengan fizik dan matematik, sekurang-kurangnya secara umum, apakah teori relativiti, kerana ia mungkin teori saintifik yang paling terkenal. Postulatnya memusnahkan idea-idea biasa tentang masa dan ruang, dan walaupun semua pelajar sekolah mempelajari teori relativiti, tidak cukup hanya mengetahui formula untuk memahaminya secara keseluruhan.
Kesan pelebaran masa telah diuji dalam percubaan dengan pesawat supersonik. Jam atom tepat di atas kapal mula ketinggalan dalam sepersekian saat selepas kembali. Sekiranya terdapat dua pemerhati, salah satunya berdiri diam, dan yang kedua bergerak pada kelajuan tertentu berbanding yang pertama, masa untuk pemerhati yang pegun akan berjalan lebih cepat, dan untuk objek yang bergerak, minit akan bertahan sedikit. lebih lama. Walau bagaimanapun, jika pemerhati yang bergerak memutuskan untuk kembali dan menyemak masa, ternyata jam tangannya menunjukkan kurang sedikit daripada yang pertama. Iaitu, setelah menempuh jarak yang lebih jauh pada skala ruang, dia "hidup" lebih sedikit masa semasa bergerak.
Kesan relativistik dalam kehidupan
Ramai yang percaya bahawa kesan relativistik hanya boleh diperhatikan apabila kelajuan cahaya dicapai atau menghampirinya, dan ini benar, tetapi anda boleh memerhatikannya bukan sahaja dengan menyebarkan kapal angkasa anda. Pada halaman jurnal saintifik Physical Review Letters, anda boleh membaca tentang kerja teori orang Swedenahli sains. Mereka menulis bahawa kesan relativistik hadir walaupun dalam bateri kereta yang ringkas. Proses ini mungkin disebabkan oleh pergerakan pantas elektron atom plumbum (dengan cara ini, ia adalah punca kebanyakan voltan di terminal). Ini juga menjelaskan mengapa, walaupun terdapat persamaan antara plumbum dan timah, bateri berasaskan timah tidak berfungsi.
Logam Mewah
Kelajuan putaran elektron dalam atom agak rendah, jadi teori relativiti tidak berfungsi, tetapi terdapat beberapa pengecualian. Jika anda bergerak lebih jauh di sepanjang jadual berkala, ia menjadi jelas bahawa terdapat beberapa unsur yang lebih berat daripada plumbum di dalamnya. Jisim nukleus yang besar diimbangi dengan meningkatkan kelajuan elektron, malah ia boleh menghampiri kelajuan cahaya.
Jika kita mempertimbangkan aspek ini dari sisi teori relativiti, menjadi jelas bahawa elektron dalam kes ini mesti mempunyai jisim yang besar. Ini adalah satu-satunya cara untuk mengekalkan momentum sudut, tetapi orbital akan mengecut sepanjang jejari, dan ini memang diperhatikan dalam atom logam berat, tetapi orbital elektron "perlahan" tidak berubah. Kesan relativistik ini diperhatikan dalam atom beberapa logam dalam orbital-s, yang mempunyai bentuk simetri sfera yang teratur. Adalah dipercayai bahawa ia adalah hasil daripada teori relativiti bahawa merkuri mempunyai keadaan cair pengagregatan pada suhu bilik.
Perjalanan angkasa lepas
Objek di angkasa adalah antara satu sama lainpada jarak yang jauh, dan walaupun bergerak pada kelajuan cahaya, ia akan mengambil masa yang sangat lama untuk mengatasinya. Contohnya, untuk mencapai Alpha Centauri, bintang terdekat dengan kita, kapal angkasa dengan kelajuan cahaya akan mengambil masa empat tahun, dan untuk sampai ke galaksi jiran kita, Awan Magellan Besar, ia akan mengambil masa 160,000 tahun.
Ia masih boleh terbang ke Alpha Centauri dan kembali, kerana ia hanya akan mengambil masa lapan tahun, dan bagi penduduk kapal, yang merasakan kesan pelebaran masa, tempoh ini akan menjadi lebih kurang, tetapi apabila kembali dari perjalanan ke galaksi jiran, angkasawan akan mendapati bahawa dalam asal mereka tiga ratus dua puluh ribu tahun telah berlalu di planet ini, dan tamadun manusia mungkin telah tidak wujud lama dahulu. Oleh itu, kesan relativistik membolehkan orang ramai mengembara melalui masa. Ini dianggap sebagai salah satu masalah utama penerokaan angkasa lepas, kerana apa gunanya menakluki angkasa lepas jika tiada jalan untuk kembali?
Aktiviti lain
Selain pelebaran masa yang terkenal, terdapat juga kesan Doppler relativistik, mengikut mana, jika sumber gelombang mula bergerak, maka gelombang yang merambat ke arah pergerakan ini akan dianggap oleh pemerhati sebagai "termampat", dan ke arah penyingkiran panjang gelombang akan ditingkatkan.
Fenomena ini adalah tipikal untuk mana-mana gelombang, jadi ia boleh diperhatikan dalam contoh bunyi dalam kehidupan seharian. Pengurangan gelombang bunyi dianggap oleh telinga manusia sebagai peningkatan nada. Jadi,apabila isyarat kereta api atau kereta kedengaran dari jauh, ia lebih rendah, dan jika kereta api itu melalui pemerhati, sambil membuat bunyi, maka ketinggiannya akan lebih tinggi pada saat mendekati, tetapi sebaik sahaja objek menyamakan dan kereta api mula bergerak menjauh, nada akan menjadi lebih rendah secara mendadak dan seterusnya akan diteruskan pada not yang lebih rendah.
Kesan relativistik ini disebabkan oleh analog klasik perubahan frekuensi apabila penerima dan sumber bergerak, serta pelebaran masa relativistik.
Mengenai kemagnetan
Antara lain, ahli fizik moden semakin membincangkan medan magnet sebagai kesan relativistik. Menurut tafsiran ini, medan magnet bukanlah entiti bahan fizikal yang bebas, ia bukan juga salah satu manifestasi medan elektromagnet. Medan magnet dari sudut pandangan teori relativiti hanyalah satu proses yang berlaku dalam ruang di sekeliling cas titik akibat pemindahan medan elektrik.
Penyokong teori ini percaya bahawa jika C (kelajuan cahaya dalam vakum) adalah tidak terhingga, maka perambatan interaksi dalam kelajuan juga akan menjadi tidak terhad, dan akibatnya, tiada manifestasi kemagnetan boleh timbul.
