Fisika klasik berpendapat bahwa pengamat mana pun, di mana pun lokasinya, akan menerima hasil yang sama dalam pengukuran waktu dan luasnya. Prinsip relativitas menyatakan bahwa pengamat bisa mendapatkan hasil yang berbeda, dan distorsi semacam itu disebut "efek relativistik". Saat mendekati kecepatan cahaya, fisika Newton bergerak ke samping.
Kecepatan cahaya
Ilmuwan A. Michelson, yang mengukur kecepatan cahaya pada tahun 1881, menyadari bahwa hasil ini tidak akan bergantung pada kecepatan pergerakan sumber radiasi. Bersama E. V. Morley Michelson pada tahun 1887 melakukan eksperimen lain, setelah itu menjadi jelas bagi seluruh dunia: ke mana pun arah pengukuran diambil, kecepatan cahaya ada di mana-mana dan selalu sama. Hasil penelitian ini bertentangan dengan pemikiran fisika pada masa itu, karena jika cahaya bergerak dalam medium tertentu (eter), dan planet bergerak dalam medium yang sama, pengukuran dalam arah yang berbeda tidak bisa sama.
Kemudian, matematikawan, fisikawan, dan astronom Prancis Jules Henri Poincaré menjadi salah satu pendiri teori relativitas. Dia mengembangkan teori Lorentz, yang menurutnya teori yang adaeter tidak bergerak, sehingga kecepatan cahaya relatif terhadapnya tidak bergantung pada kecepatan sumber. Dalam kerangka acuan bergerak, transformasi Lorentz dilakukan, dan bukan transformasi Galilea (transformasi Galilea diterima sampai saat itu dalam mekanika Newton). Mulai sekarang, transformasi Galilea telah menjadi kasus khusus transformasi Lorentz, ketika berpindah ke kerangka acuan inersia lain dengan kecepatan rendah (dibandingkan dengan kecepatan cahaya).
Penghapusan eter
Efek relativistik dari kontraksi panjang, juga disebut kontraksi Lorentz, adalah bagi pengamat, benda yang bergerak relatif terhadapnya akan memiliki panjang yang lebih pendek.
Albert Einstein memberikan kontribusi signifikan pada teori relativitas. Dia sepenuhnya menghapus istilah seperti "eter", yang sampai saat itu hadir dalam penalaran dan perhitungan semua fisikawan, dan dia mentransfer semua konsep sifat ruang dan waktu ke kinematika.
Setelah publikasi karya Einstein, Poincaré tidak hanya berhenti menulis makalah ilmiah tentang topik ini, tetapi juga tidak menyebutkan nama rekannya dalam karya-karyanya, kecuali satu-satunya kasus referensi teori efek fotolistrik. Poincare terus membahas sifat-sifat eter, dengan tegas menyangkal publikasi Einstein, meskipun pada saat yang sama ia memperlakukan ilmuwan terbesar dengan hormat dan bahkan memberinya kesaksian yang brilian ketika administrasi Sekolah Politeknik Tinggi di Zurich ingin mengundang Einstein menjadi profesor di lembaga pendidikan.
Relativitas
Bahkan banyak dari mereka yang sepenuhnya bertentangan dengan fisika dan matematika, setidaknya secara umum, apa itu teori relativitas, karena ini mungkin teori ilmiah yang paling terkenal. Postulatnya menghancurkan ide-ide biasa tentang waktu dan ruang, dan meskipun semua anak sekolah mempelajari teori relativitas, tidak cukup hanya mengetahui rumus untuk memahaminya secara keseluruhan.
Efek pelebaran waktu diuji dalam eksperimen dengan pesawat supersonik. Jam atom yang tepat di kapal mulai tertinggal sepersekian detik setelah kembali. Jika ada dua pengamat, yang satu diam, dan yang kedua bergerak dengan kecepatan relatif terhadap yang pertama, waktu bagi pengamat yang diam akan lebih cepat, dan untuk benda yang bergerak, menit akan berlangsung sedikit. lebih lama. Namun, jika pengamat yang bergerak memutuskan untuk kembali dan memeriksa waktu, ternyata arlojinya menunjukkan sedikit kurang dari yang pertama. Artinya, setelah menempuh jarak yang jauh lebih jauh pada skala ruang, ia "menghidupkan" lebih sedikit waktu saat bergerak.
Efek relativistik dalam hidup
Banyak yang percaya bahwa efek relativistik hanya dapat diamati ketika kecepatan cahaya tercapai atau mendekatinya, dan ini benar, tetapi Anda dapat mengamatinya tidak hanya dengan membubarkan pesawat ruang angkasa Anda. Di halaman jurnal ilmiah Physical Review Letters, Anda dapat membaca tentang karya teoretis orang Swediailmuwan. Mereka menulis bahwa efek relativistik hadir bahkan dalam aki mobil sederhana. Proses ini dimungkinkan karena pergerakan cepat elektron atom timbal (omong-omong, mereka adalah penyebab sebagian besar tegangan di terminal). Ini juga menjelaskan mengapa, meskipun ada kesamaan antara timbal dan timah, baterai berbahan dasar timah tidak berfungsi.
Logam Mewah
Kecepatan rotasi elektron dalam atom cukup rendah, sehingga teori relativitas tidak bekerja, tetapi ada beberapa pengecualian. Jika Anda bergerak lebih jauh dan lebih jauh di sepanjang tabel periodik, menjadi jelas bahwa ada beberapa elemen yang lebih berat daripada timbal di dalamnya. Massa inti yang besar diseimbangkan dengan meningkatkan kecepatan elektron, dan bahkan dapat mendekati kecepatan cahaya.
Jika kita mempertimbangkan aspek ini dari sisi teori relativitas, menjadi jelas bahwa elektron dalam hal ini harus memiliki massa yang sangat besar. Ini adalah satu-satunya cara untuk mempertahankan momentum sudut, tetapi orbital akan menyusut sepanjang jari-jari, dan ini memang diamati pada atom logam berat, tetapi orbital elektron "lambat" tidak berubah. Efek relativistik ini diamati pada atom beberapa logam dalam orbital s, yang memiliki bentuk simetris bola yang teratur. Diyakini bahwa sebagai akibat dari teori relativitas, merkuri memiliki keadaan agregasi cair pada suhu kamar.
Perjalanan luar angkasa
Objek di luar angkasa berasal dari satu sama lainmenempuh jarak yang sangat jauh, dan bahkan ketika bergerak dengan kecepatan cahaya, akan membutuhkan waktu yang sangat lama untuk mengatasinya. Misalnya, untuk mencapai Alpha Centauri, bintang terdekat dengan kita, pesawat ruang angkasa dengan kecepatan cahaya akan membutuhkan waktu empat tahun, dan untuk mencapai galaksi tetangga kita, Awan Magellan Besar, akan memakan waktu 160.000 tahun.
Masih mungkin untuk terbang ke Alpha Centauri dan kembali, karena hanya memakan waktu delapan tahun, dan bagi penghuni kapal, yang merasakan efek pelebaran waktu, periode ini akan jauh lebih sedikit, tetapi setelah kembali dari perjalanan ke galaksi tetangga, para astronot akan menemukan bahwa di planet asalnya tiga ratus dua puluh ribu tahun telah berlalu, dan peradaban manusia mungkin sudah tidak ada sejak lama. Dengan demikian, efek relativistik memungkinkan orang untuk melakukan perjalanan melalui waktu. Ini dianggap sebagai salah satu masalah utama penjelajahan luar angkasa, karena apa gunanya menaklukkan luar angkasa jika tidak ada cara untuk kembali?
Kegiatan lainnya
Selain pelebaran waktu yang terkenal, ada juga efek Doppler relativistik, yang menurutnya, jika sumber gelombang mulai bergerak, maka gelombang yang merambat ke arah gerakan ini akan dirasakan oleh pengamat sebagai "terkompresi", dan menuju penghapusan panjang gelombang akan meningkat.
Fenomena ini khas untuk semua gelombang, sehingga dapat diamati pada contoh bunyi dalam kehidupan sehari-hari. Pengurangan gelombang suara dirasakan oleh telinga manusia sebagai peningkatan nada. Jadi,ketika sinyal kereta atau mobil terdengar dari jauh, itu lebih rendah, dan jika kereta melewati pengamat, sambil mengeluarkan suara, maka ketinggiannya akan lebih tinggi pada saat mendekat, tetapi segera setelah benda menyamakan kedudukan dan kereta mulai bergerak menjauh, nada akan menjadi lebih rendah secara tajam dan selanjutnya akan berlanjut pada nada yang lebih rendah.
Efek relativistik ini disebabkan oleh analog klasik dari perubahan frekuensi ketika penerima dan sumber bergerak, serta pelebaran waktu relativistik.
Tentang magnet
Di antaranya, fisikawan modern semakin banyak membahas medan magnet sebagai efek relativistik. Menurut interpretasi ini, medan magnet bukanlah entitas material fisik yang independen, bahkan bukan salah satu manifestasi dari medan elektromagnetik. Medan magnet dari sudut pandang teori relativitas hanyalah sebuah proses yang terjadi dalam ruang di sekitar muatan titik karena adanya transfer medan listrik.
Pendukung teori ini percaya bahwa jika C (kecepatan cahaya dalam ruang hampa) tidak terbatas, maka perambatan interaksi dalam kecepatan juga tidak terbatas, dan akibatnya, tidak ada manifestasi magnet yang dapat muncul.
