Physik

Relativitätstheorie


Das Aufkommen der Quantenphysik zu Beginn des 20. Jahrhunderts war äußerst wichtig, um einige Phänomene zu erklären, die bisher zwischen klassischer Theorie und experimentellen Ergebnissen inkonsistent waren. Da einige Fragen unbeantwortet blieben, wurden sie durch eine neue Theorie gelöst: die Relativitätstheorievon Albert Einstein.

Diese Theorie besteht aus zwei Teilen: der Eingeschränkte Relativitätstheorie (oder Spezielle Relativitätstheorie), veröffentlicht 1905, in der Phänomene in Bezug auf notwendigerweise Trägheit behandelt werden Allgemeine Relativitätstheorie, veröffentlicht im Jahr 1915, in dem Phänomene in Bezug auf nicht-träge Referenzen behandelt werden. Wir werden unsere Aufmerksamkeit nur auf das Studium der Theorie der eingeschränkten Relativitätstheorie richten.

Es ist bemerkenswert, dass die Relativitätstheorie die Newtonsche Mechanik nicht ungültig macht, ebenso wie die Quantenphysik die klassische elektromagnetische Theorie nicht ungültig macht. Einsteins Theorie erklärt das Verhalten von Phänomenen nur dann richtig, wenn die Größenordnung der Bewegungsgeschwindigkeit mit der Lichtgeschwindigkeit in einem Vakuum vergleichbar ist, was die klassische Mechanik nicht erklären kann.

Einsteins Postulate

Die Theorie der eingeschränkten Relativitätstheorie wurde auf zwei Postulaten aufgebaut:

  1. Die Gesetze der Physik sind in jedem Bezugssystem gleich. Es gibt keine privilegierte Referenz.
  2. Die Lichtgeschwindigkeit in einem Vakuum hat den gleichen Wert (c = 300000 km / s) relativ zu jedem Trägheitsrahmen.

Hinweis: Das zweite Postulat unterscheidet sich von der Newtonschen Mechanik-Formulierung der Geschwindigkeitszusammensetzung, da nach der Relativitätstheorie keine Geschwindigkeitszusammensetzung höher sein kann als die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum.