La física clàssica opina que qualsevol observador, independentment de la ubicació, rebrà els mateixos resultats en les seves mesures de temps i extensió. El principi de relativitat estableix que els observadors poden obtenir resultats diferents, i aquestes distorsions s'anomenen "efectes relativistes". Quan s'acosta a la velocitat de la llum, la física newtoniana es desplaça cap a un costat.
Velocitat de la llum
El científic A. Michelson, que va mesurar la velocitat de la llum el 1881, es va adonar que aquests resultats no dependrien de la velocitat a la qual es mogués la font de radiació. Juntament amb E. V. Morley Michelson el 1887 va realitzar un altre experiment, després del qual va quedar clar per a tot el món: sense importar en quina direcció es prengui la mesura, la velocitat de la llum és a tot arreu i sempre és la mateixa. Els resultats d'aquests estudis eren contraris a les idees de la física d'aquella època, perquè si la llum es mou en un medi determinat (èter) i el planeta es mou en el mateix medi, les mesures en diferents direccions no poden ser iguals.
Més tard, el matemàtic, físic i astrònom francès Jules Henri Poincaré es va convertir en un dels fundadors de la teoria de la relativitat. Va desenvolupar la teoria de Lorentz, segons la qual l'existentl'èter està immòbil, de manera que la velocitat de la llum relativa a ell no depèn de la velocitat de la font. En marcs de referència mòbils es realitzen transformacions de Lorentz, i no galilees (les transformacions galileanes acceptades fins aleshores en la mecànica newtoniana). A partir d'ara, les transformacions galileanes s'han convertit en un cas especial de transformacions de Lorentz, en passar a un altre marc de referència inercial a una velocitat baixa (en comparació amb la velocitat de la llum).
Abolició de l'èter
L'efecte relativista de la contracció de la longitud, també anomenat contracció de Lorentz, és que per a l'observador, els objectes que es mouen respecte a ell tindran una longitud més curta.
Albert Einstein va fer una contribució significativa a la teoria de la relativitat. Va abolir completament un terme com "èter", que fins aquell moment estava present en el raonament i els càlculs de tots els físics, i va transferir tots els conceptes de les propietats de l'espai i el temps a la cinemàtica.
Després de la publicació de l'obra d'Einstein, Poincaré no només va deixar d'escriure articles científics sobre aquest tema, sinó que tampoc va mencionar el nom del seu col·lega en cap dels seus treballs, llevat de l'únic cas de referència a la teoria de l'efecte fotoelèctric. Poincaré va continuar discutint les propietats de l'èter, negant categòricament qualsevol publicació d'Einstein, tot i que al mateix temps va tractar amb respecte el més gran científic i fins i tot li va donar un testimoni brillant quan l'administració de l'Escola Politècnica Superior de Zuric va voler convidar Einstein. convertir-se en professor a la institució educativa.
Relativitat
Fins i tot molts dels que estan completament en desacord amb la física i les matemàtiques, almenys en termes generals, què és la teoria de la relativitat, perquè potser és la més famosa de les teories científiques. Els seus postulats destrueixen les idees ordinàries sobre el temps i l'espai, i encara que tots els escolars estudien la teoria de la relativitat, no n'hi ha prou amb conèixer les fórmules per entendre-la en la seva totalitat.
L'efecte de la dilatació del temps es va provar en un experiment amb un avió supersònic. Els rellotges atòmics exactes a bord van començar a endarrerir-se una fracció de segon després de tornar. Si hi ha dos observadors, un dels quals està parat i el segon es mou a una certa velocitat respecte al primer, el temps per a l'observador que està aturat serà més ràpid, i per a l'objecte en moviment, el minut durarà una mica. més llarg. Tanmateix, si l'observador en moviment decideix tornar enrere i comprovar l'hora, resultarà que el seu rellotge mostra una mica menys que el primer. És a dir, després d'haver recorregut una distància molt més gran a l'escala de l'espai, va "viure" menys temps mentre es movia.
Efectes relativistes a la vida
Molts creuen que els efectes relativistes només es poden observar quan s'assoleix la velocitat de la llum o s'hi acosta, i això és cert, però els pots observar no només dispersant la teva nau espacial. A les pàgines de la revista científica Physical Review Letters, podeu llegir sobre el treball teòric del sueccientífics. Van escriure que els efectes relativistes estan presents fins i tot en una bateria de cotxe simple. El procés és possible a causa del ràpid moviment dels electrons dels àtoms de plom (per cert, són la causa de la major part de la tensió als terminals). Això també explica per què, malgrat les similituds entre plom i estany, les bateries a base d'estany no funcionen.
Metals de luxe
La velocitat de rotació dels electrons en els àtoms és bastant baixa, de manera que la teoria de la relativitat simplement no funciona, però hi ha algunes excepcions. Si us moveu més i més al llarg de la taula periòdica, queda clar que hi ha molts elements més pesats que el plom. Una gran massa de nuclis s'equilibra augmentant la velocitat dels electrons, i fins i tot es pot acostar a la velocitat de la llum.
Si considerem aquest aspecte des del costat de la teoria de la relativitat, queda clar que els electrons en aquest cas han de tenir una massa enorme. Aquesta és l'única manera de preservar el moment angular, però l'orbital es reduirà al llarg del radi, i això s'observa en els àtoms de metalls pesants, però els orbitals dels electrons "lents" no canvien. Aquest efecte relativista s'observa en els àtoms d'alguns metalls dels orbitals s, que tenen una forma regular i esfèricament simètrica. Es creu que és com a resultat de la teoria de la relativitat que el mercuri té un estat líquid d'agregació a temperatura ambient.
Viatge espacial
Els objectes de l'espai són els uns dels altresa grans distàncies, i fins i tot quan es mou a la velocitat de la llum, trigarà molt de temps a superar-los. Per exemple, per arribar a Alpha Centauri, l'estrella més propera a nos altres, una nau espacial amb la velocitat de la llum trigarà quatre anys, i per arribar a la nostra galàxia veïna, el Gran Núvol de Magallanes, trigarà 160.000 anys.
Encara és possible volar a Alpha Centauri i tornar, perquè només trigarà vuit anys, i per als habitants del vaixell, que senten l'efecte de la dilatació del temps, aquest període serà molt menor, però quan Tornant d'un viatge a una galàxia veïna, els astronautes trobaran que al seu país natal han passat tres-cents vint mil anys al planeta, i que la civilització humana pot haver deixat d'existir fa molt de temps. Així, els efectes relativistes permeten a les persones viatjar en el temps. Aquest es considera un dels principals problemes de l'exploració espacial, perquè quin sentit té conquerir l'espai exterior si no hi ha manera de tornar?
Altres activitats
A més de la famosa dilatació del temps, també hi ha l'efecte Doppler relativista, segons el qual, si la font d'ones comença a moure's, les ones que es propaguen cap a aquest moviment seran percebudes per l'observador com a "comprimides"., i cap a l'eliminació de la longitud d'ona augmentarà.
Aquest fenomen és típic de qualsevol ona, per la qual cosa es pot observar en l'exemple del so a la vida quotidiana. La reducció d'una ona sonora és percebuda per l'oïda humana com un augment del to. Tan,quan el senyal d'un tren o cotxe s'escolta des de lluny, és més baix, i si el tren passa pel costat de l'observador, mentre fa un so, aleshores la seva alçada serà més alta en el moment de l'aproximació, però tan bon punt els objectes s'iguallin. i el tren comença a allunyar-se, el to baixarà bruscament i continuarà amb les notes més baixes.
Aquests efectes relativistes es deuen a l'anàleg clàssic del canvi de freqüència quan el receptor i la font es mouen, així com a la dilatació relativista del temps.
Sobre el magnetisme
Entre altres coses, els físics moderns discuteixen cada cop més el camp magnètic com un efecte relativista. Segons aquesta interpretació, el camp magnètic no és una entitat material física independent, ni tan sols és una de les manifestacions del camp electromagnètic. El camp magnètic des del punt de vista de la teoria de la relativitat és només un procés que es produeix a l'espai al voltant de càrregues puntuals a causa de la transferència d'un camp elèctric.
Els defensors d'aquesta teoria creuen que si C (la velocitat de la llum en el buit) fos infinita, llavors la propagació de les interaccions en velocitat també seria il·limitada i, com a resultat, no es podria produir cap manifestació de magnetisme.
