آموزشی نظریه نسبیت

[DELVIN]

 

[DELVIN]

نظریهٔ نسبیَت دو نظریه اصلی و معروف نسبیت خاص و نسبیت عام آلبرت اینشتین را در بر می‌گیرد. ایدهٔ اصلی این نظریه آن است که زمان و فضا با هم مرتبط هستند، نه جدا از هم و ثابت.
عطارد و زهره تنها سیاره های منظومه شمسی هستند که هیچ قمری ندارند.
غروب خورشید در مریخ آبی رنگ به نظر می رسد.

 

[DELVIN]

آغاز به کار بردن عبارت «نظریهٔ نسبیت» به ۱۹۰۶ بر می‌گردد. هنگامی که ماکس پلانک ترکیب «نظریه نسبی» (در آلمانی: Relativtheorie) را به کار برد و بر چگونگی به کار برده شدن اصل نسبیت توسط این نظریه تأکید کرد. اما این آلفرد بوخرر بود که در بخش بحث مقاله پلانک، برای نخستین بار ترکیب «نظریه نسبیت» (در آلمانی: Relativitätstheorie) را به کار برد

 

[DELVIN]

نسبیت خاص:

 

[DELVIN]

نسبیت خاص نگره‌ای روی ساختار فضازمان است. این نگره در سال ۱۹۰۵ توسط اینشتین و در مقاله‌ای به نام «دربارهٔ الکترودینامیک اجسام در حال حرکت» ارائه شد. این نگره بر پایه دو فرضی است که در تناقض با مکانیک کلاسیک هستند:

قوانین فیزیک در دستگاه ناظر کلی (نظارت کیهانی) برای همهٔ اجسام یکسان و واحد است. (اصل نسبیت).
سرعت نور در خلأ برای همه ناظران، صرف نظر از حرکت نسبیشان یا حرکت منبع تولیدکنندهِ نور ثابت است.

 

[DELVIN]

نسبیت عام:

 

[DELVIN]

نسبیت عام، نظریه‌ای هندسی برای گرانش است که در سال‌های ۱۹۰۷ و ۱۹۱۵ توسط آلبرت اینشتین (و دیگران) مطرح و توسعه داده شد و او شکل نهایی نسبیت عام را در ۱۹۱۶ منتشر کرد[۱]که تصویر کنونی فیزیک جدید از گرانش را تشکیل می‌دهد. نسبیتِ عام نظریهٔ نسبیت خاص و قانون جهانی گرانش نیوتن را تعمیم می‌دهد و توصیفی یکتا از گرانش به عنوان یک ویژگی هندسی فضا و زمان یا فضازمان ارائه می‌کند. به خصوص در این نظریه، انحنای فضای زمان، به‌طور مستقیم به انرژی و تکانه هر ماده و تابشی مربوط است که موجود باشد. این رابطه توسط معادلات میدان اینشتین مشخص می‌گردد که یک دستگاه معادلات مشتقات پاره‌ای را تشکیل می‌دهد.

 

[DELVIN]

برخی از پیش‌بینی‌های نظریهٔ نسبیت عام، به خصوص موارد مرتبط با گذشت زمان، هندسهٔ فضا، حرکت اجسام هنگام سقوط آزاد و انتشار نور، با پیش‌بینی‌های نظریه‌های فیزیک کلاسیک تفاوت بسیاری دارند. برای نمونه، از چنین تفاوت‌هایی می‌توان به اتساع گرانشی زمان، همگرایی گرانشی، انتقال به سرخ گرانشی نور و تاخیر زمانی گرانشی اشاره کرد. پیش‌بینی‌های نظریهٔ نسبیت عام در همه آزمون‌ها تا به امروز تأیید شده‌اند.

 

[DELVIN]

هرچند نسبیت عام تنها نظریه نسبیتی نور نیست، ساده‌ترین نظریه‌ای است که با آزمایش‌ها مطابقت دارد، البته پرسش‌هایی بدون پاسخی باقی مانده‌اند، که بنیادی‌ترین آن‌ها چگونگی آشتی دادن نسبیت عام با فیزیک کوانتومی برای ایجاد یک نظریه خود-سازگار و کامل از گرانش کوانتومی است.