Теорија за релативноста: Разлика помеѓу преработките

Од Википедија — слободната енциклопедија
Интерактивен преглед на историјата
[проверена преработка][проверена преработка]
← Постаро уредувањеПоново уредување →
Избришана содржина Додадена содржина
НагледноВикитекст
с oтстранета Категорија:Релативитет; додадена Категорија:Релативност со помош на HotCat
сНема опис на уредувањето
Ред 1: Ред 1:
[[File:spacetime curvature.png|thumb|300px|[[Дводимензионална]] проекција на [[тродимензионален простор|тродимензионалната]] претстава за време-просторот опишан од општата теорија за релативитетот]]
[[File:spacetime curvature.png|thumb|300px|[[Дводимензионална]] проекција на [[тродимензионален простор|тродимензионалната]] претстава за време-просторот опишан од општата теорија за релативноста]]
{{Специјална релативност}}
{{Специјална релативност}}


'''Теорија за релативитетот''' (или '''релативноста''') — торија во [[физика]]та која впрочем опфаќа две теории од [[Алберт Ајнштајн]]: [[специјална теорија за релативитетот]] и [[општа теорија за релативитетот]].<ref>{{Citation|author=Einstein A. |year=1916 (translation 1920)|title=[[s:Relativity: The Special and General Theory|Relativity: The Special and General Theory]]|publisher=H. Holt and Company|location=New York}}</ref> (Со поимот ''релативитет'' може исто така да се опише една од постарите теории т.е. [[Галилеев релативитет]].)
'''Теорија за релативноста''' — торија во [[физика]]та која впрочем опфаќа две теории од [[Алберт Ајнштајн]]: [[специјална теорија за релативност]] и [[општа теорија за релативноста]].<ref>{{Citation|author=Einstein A. |year=1916 (translation 1920)|title=[[s:Relativity: The Special and General Theory|Relativity: The Special and General Theory]]|publisher=H. Holt and Company|location=New York}}</ref> (Со поимот ''релативност'' може исто така да се опише една од постарите теории т.е. [[Галилеев релативност]].)


Основните цели на тероијата за релативитетот сè:
Основните цели на тероијата за релативноста се:


*Мерките за различни количества се ''релативни'' во однос на [[брзина|брзините]] на набљудувачите. Особено такви се, [[простор]]ната [[Лоренцово стеснување|стеснување]] и [[време]]нското [[временско стеснување|стеснување]].
*Мерките за различни количества се ''релативни'' во однос на [[брзина|брзините]] на набљудувачите. Особено такви се, [[простор]]ната [[Лоренцово стеснување|стеснување]] и [[време]]нското [[временско стеснување|стеснување]].
Ред 10: Ред 10:
*брзината на светлината не е променлива, иста е за сите набљудувачи.
*брзината на светлината не е променлива, иста е за сите набљудувачи.


Поимот „теорија за релативитетот“ е заснован на „релативна теорија“ во германскиот јазик (''Relativtheorie'') израз употребен од[[Макс Планк]] во 1906 г. кој објаснува какотеоријата го употребува [[принцип на релативност|принципот на релативноста]]. Во расправата во истиот труд [[Алфред Бухерер]] uза првпат го употребил изразот „теорија за релативитетот“ на германски јазик (''Relativitätstheorie'').<ref>{{Citation|author=Planck, Max|year=1906 |title=Die Kaufmannschen Messungen der Ablenkbarkeit der β-Strahlen in ihrer Bedeutung für die Dynamik der Elektronen ([[s:Translation:The Measurements of Kaufmann|The Measurements of Kaufmann on the Deflectability of β-Rays in their Importance for the Dynamics of the Electrons]])|journal=Physikalische Zeitschrift|volume=7 |pages=753–761}}</ref><ref>{{Citation|author=Miller, Arthur I.|year=1981|title=Albert Einstein's special theory of relativity. Emergence (1905) and early interpretation (1905–1911)|location=Reading |publisher=Addison–Wesley|isbn=0-201-04679-2}}</ref>
Поимот „теорија за релативноста“ е заснован на „релативна теорија“ во германскиот јазик (''Relativtheorie'') израз употребен од[[Макс Планк]] во 1906 г. кој објаснува какотеоријата го употребува [[начело на релативност|начелото на релативноста]]. Во расправата во истиот труд [[Алфред Бухерер]] uза првпат го употребил изразот „теорија за релативноста“ на германски јазик (''Relativitätstheorie'').<ref>{{Citation|author=Planck, Max|year=1906 |title=Die Kaufmannschen Messungen der Ablenkbarkeit der β-Strahlen in ihrer Bedeutung für die Dynamik der Elektronen ([[s:Translation:The Measurements of Kaufmann|The Measurements of Kaufmann on the Deflectability of β-Rays in their Importance for the Dynamics of the Electrons]])|journal=Physikalische Zeitschrift|volume=7 |pages=753–761}}</ref><ref>{{Citation|author=Miller, Arthur I.|year=1981|title=Albert Einstein's special theory of relativity. Emergence (1905) and early interpretation (1905–1911)|location=Reading |publisher=Addison–Wesley|isbn=0-201-04679-2}}</ref>


==Опфат==
==Опфат==


Теоријата за релативитетот ја пробличи теориската [[физика]] и [[астрономија]]та за врема на {{римски|20}} век. Кога првпат беше објавена, ја наадмина 200 годишната [[класична механика|теоријата на механичките движења]] создадена од [[Исак Њутн]].<ref name=relativity/><ref name=spacetime/><ref name=fitz-loren/>
Теоријата за релативноста ја пробличи теориската [[физика]] и [[астрономија]]та за врема на {{римски|20}} век. Кога првпат беше објавена, ја наадмина 200 годишната [[класична механика|теоријата на механичките движења]] создадена од [[Исак Њутн]].<ref name=relativity/><ref name=spacetime/><ref name=fitz-loren/>


Во полето на физиката, релативноста придонесе за подобро и поедноставно разбирање на појавите како што се: науката за [[елементарна честичка|елементарните честички]] и нивните основни заемодејства, кои знаења доведуваат до создавањето на [[атомска ера|нуклеарната ера]]. Со помош на релативноста, [[космологија]]та и [[астрофизика]]та ги предвидоа [[астрономија|астрономските појави]] како што се [[неутронска ѕвезда|неутронските ѕвезди]], [[црна дупка|црните дупки]] и [[гравитационен бран|гравитационите бранови]].<ref name=relativity>{{Cite encyclopedia
Во полето на физиката, релативноста придонесе за подобро и поедноставно разбирање на појавите како што се: науката за [[елементарна честичка|елементарните честички]] и нивните основни заемодејства, кои знаења доведуваат до создавањето на [[атомска ера|нуклеарната ера]]. Со помош на релативноста, [[космологија]]та и [[астрофизика]]та ги предвидоа [[астрономија|астрономските појави]] како што се [[неутронска ѕвезда|неутронските ѕвезди]], [[црна дупка|црните дупки]] и [[гравитационен бран|гравитационите бранови]].<ref name=relativity>{{Cite encyclopedia
Ред 38: Ред 38:
===Преглед на двете теории===
===Преглед на двете теории===


Теоријата за релативитетот содржи повеќе од една [[физичка теорија]] во себе. Постојат неколку објаснувања за ова. Прво, [[специјална теорија за релативитетот|специјалната теорија за релативитетот]] беше објавена во 1905 г., а конечниот облик на [[општа теорија за релативитетот|општата теорија за релативитетот]] беше објавен во 1916 г.<ref name=relativity/>
Теоријата за релативноста содржи повеќе од една [[физичка теорија]] во себе. Постојат неколку објаснувања за ова. Прво, [[специјална теорија за релативноста|специјалната теорија за релативноста]] беше објавена во 1905 г., а конечниот облик на [[општа теорија за релативноста|општата теорија за релативноста]] беше објавен во 1916 г.<ref name=relativity/>


Второ, специјалниот релативитет се применува кај [[елементарна честичка|елементрните честички]] и нивните заемодејства, додека пак општиот релативитет се применува во [[космологија]]та и астрофизиката како и во астрономијата.<ref name=relativity/>
Второ, специјалниот релативност се применува кај [[елементарна честичка|елементрните честички]] и нивните заемодејства, додека пак општиот релативност се применува во [[космологија]]та и астрофизиката како и во астрономијата.<ref name=relativity/>


Трето, специјалниот релативитет беше целосно прифатен од заедницата на физичарите до 1920 г. Оваа теорија забрзано стана значаен и потребен алат за теоретичарите и [[опит]]ниците во новите полиња на [[атомска физика|атомската физика]], [[нуклеарна физика|нуклеарната физика]] и [[квантна механика|квантната механика]]. Општиот реалтивитет, се покажал дека е неупотреблив. Се покажало дека има мала применливост во опитите бидејќи скоро сите примени биле со астрономски големини. Се чинела ограничена за правење на мали незначајни исправки на предвидувањата на Њутновата теорија за гравитацијата.<ref name=relativity/>
Трето, специјалниот релативност беше целосно прифатен од заедницата на физичарите до 1920 г. Оваа теорија забрзано стана значаен и потребен алат за теоретичарите и [[опит]]ниците во новите полиња на [[атомска физика|атомската физика]], [[нуклеарна физика|нуклеарната физика]] и [[квантна механика|квантната механика]]. Општиот реалтивитет, се покажал дека е неупотреблив. Се покажало дека има мала применливост во опитите бидејќи скоро сите примени биле со астрономски големини. Се чинела ограничена за правење на мали незначајни исправки на предвидувањата на Њутновата теорија за гравитацијата.<ref name=relativity/>


Конечно, [[тензор|математиката на општиот релативитет]] се покажала како многу тешка. Како последица теоријата била позната на одрден број на луѓе, и постоеле само неколку луѓе кои целосно ја разбирале општата теорија, но сето ова за теоријата било негирано од [[Ричард Фејнман]]. Околу 1960 г. се засилува интересот за општиот релативитет со што теоријата има централно значење во физиката и астрономијата. Новите математички методи кои се применети во општиот релативитет значително ги олесниле пресметките. Одовде се добиени најразлични физички концепти. Исто така со откривањето на нови астрономски [[појава|појави]], во кои општиот релативитет е од важност го засилија интересот за теоријата. Вакви астрономски појави биле [[квазар]]ите (1963 г.), 3 К [[микробраново позадинско зрачење]] (1965 г.), [[пулсар]]ите (1967 г.), и со откривањето на првите кандидати за [[црна дупка]] (1981 г.).<ref name=relativity/>
Конечно, [[тензор|математиката на општиот релативност]] се покажала како многу тешка. Како последица теоријата била позната на одрден број на луѓе, и постоеле само неколку луѓе кои целосно ја разбирале општата теорија, но сето ова за теоријата било негирано од [[Ричард Фејнман]]. Околу 1960 г. се засилува интересот за општиот релативност со што теоријата има централно значење во физиката и астрономијата. Новите математички методи кои се применети во општиот релативност значително ги олесниле пресметките. Одовде се добиени најразлични физички концепти. Исто така со откривањето на нови астрономски [[појава|појави]], во кои општиот релативност е од важност го засилија интересот за теоријата. Вакви астрономски појави биле [[квазар]]ите (1963 г.), 3 К [[микробраново позадинско зрачење]] (1965 г.), [[пулсар]]ите (1967 г.), и со откривањето на првите кандидати за [[црна дупка]] (1981 г.).<ref name=relativity/>


==Нешто за теоријата за релативитетот==
==Нешто за теоријата за релативноста==


Ајнштајн тврдел дека теоријата за релативитетот припаѓа на класа од на „принципи-теории“. И како таква користи аналитички метод. ова значи дека поединечните делови на теоријата не се засновани на претпоставки туку на искуствени откритија. Искуствените откритија довеле до разбирање на општите особини на природните процеси. Математичките модели кои се добиени ги претвораат природните процеси во теориско-математички записи. Затоа, со помош на аналитички средства се обезбедуваат потребните услови. Одделни случаи мора да ги задоволат овие услов. Искуствено добиените резултати се поклопуваат со овие услови.<ref name=londontimes>{{Cite news
Ајнштајн тврдел дека теоријата за релативноста припаѓа на класа од на „начела-теории“. И како таква користи аналитички метод. ова значи дека поединечните делови на теоријата не се засновани на претпоставки туку на искуствени откритија. Искуствените откритија довеле до разбирање на општите особини на природните процеси. Математичките модели кои се добиени ги претвораат природните процеси во теориско-математички записи. Затоа, со помош на аналитички средства се обезбедуваат потребните услови. Одделни случаи мора да ги задоволат овие услов. Искуствено добиените резултати се поклопуваат со овие услови.<ref name=londontimes>{{Cite news
|last=Einstein
|last=Einstein
|first=Albert
|first=Albert
Ред 55: Ред 55:
|date=November 28, 1919}}</ref>
|date=November 28, 1919}}</ref>


Специјалната теорија за релативитетот и општата теорија за релативитетот се поврзани. Како што ќе биде пообјаснето подолу, специјалната теорија за релативитетот се применува на сите физички појави освен на гравитацијата. Општата теорија го објаснува законот за гравитација и неговиот однос со останатите сили на природата.<ref name=londontimes/>
Специјалната теорија за релативноста и општата теорија за релативноста се поврзани. Како што ќе биде пообјаснето подолу, специјалната теорија за релативноста се применува на сите физички појави освен на гравитацијата. Општата теорија го објаснува законот за гравитација и неговиот однос со останатите сили на природата.<ref name=londontimes/>


==Специјална теорија за релативитетот==
==Специјална теорија за релативноста==


{{Главна статија|Специјален релативитет|Запознавање со специлјалниот релативитет}}
{{Главна статија|Специјален релативност|Запознавање со специлјалниот релативност}}


[[File:Albert Einstein 1979 USSR Stamp.jpg|thumb|[[Поштенска марка]] со [[Алберт Ајнштајн]] од [[СССР]]]]
[[File:Albert Einstein 1979 USSR Stamp.jpg|thumb|[[Поштенска марка]] со [[Алберт Ајнштајн]] од [[СССР]]]]


Специјалната теорија е теорија за структурата на [[време-простор]]от. Беше промовирана од Ајнштајн во неговиот труд од 1905 г. „[[трудовите на „Изворедната година“ ''(Annus mirabilis)''#Специјален релативитет|За електродинамиката и телата во движење]]“ (за придонесите на други физичари Видете [[Историја на специјалната теорија]]). Специјалната теорија се заснова на два постулати ки се во спротивност со [[класична механика|класичната механика]]:
Специјалната теорија е теорија за структурата на [[време-простор]]от. Беше промовирана од Ајнштајн во неговиот труд од 1905 г. „[[трудовите на „Изворедната година“ ''(Annus mirabilis)''#Специјален релативност|За електродинамиката и телата во движење]]“ (за придонесите на други физичари Видете [[Историја на специјалната теорија]]). Специјалната теорија се заснова на два постулати ки се во спротивност со [[класична механика|класичната механика]]:
#Законите од [[физика]]та се исти за сите набљудувачи [[инерцијален појдовен систем|истовремени движења]] релативни едни на други ([[принцип на релативноста]]).
#Законите од [[физика]]та се исти за сите набљудувачи [[инерцијален појдовен систем|истовремени движења]] релативни едни на други ([[начело на релативноста]]).
#[[брзина на светлината|брзината на светлината]] во [[вакуум]] е иста за сите набљудувачи, без разлика од релативното движење или движењето на [[светлински]]от извор.
#[[брзина на светлината|брзината на светлината]] во [[вакуум]] е иста за сите набљудувачи, без разлика од релативното движење или движењето на [[светлина|светлинскиот]] извор.


Добиената теорија се справува подобро со опитите отколку класичната механика, на пример во [[Мајкелсон-Морлиев опит|Мајкелсон–Морлиевиот опит]] кој го потврдува вториот постулат, но има и многу неочекувани последици. Некои од нив се:
Добиената теорија се справува подобро со опитите отколку класичната механика, на пример во [[Мајкелсон-Морлиев опит|Мајкелсон–Морлиевиот опит]] кој го потврдува вториот постулат, но има и многу неочекувани последици. Некои од нив се:
Ред 75: Ред 75:
*[[брзина на светлината#горна граница на брзината|Максималната брзина е конечна]]: Ниедно физичко тело, порака или линиско поле може да патува со брзина поголема од брзината на светлината во вакуум.
*[[брзина на светлината#горна граница на брзината|Максималната брзина е конечна]]: Ниедно физичко тело, порака или линиско поле може да патува со брзина поголема од брзината на светлината во вакуум.


Главната особина на специјалниот релативитет е замената на [[Галиелеви трансформации|Галиелевите трансформации]] на класичната механика со [[Лоренцова трансформација|Лоренцовите трансформации]]. (Видете [[Максвелови равенки]] и [[електромагнетизам]]).
Главната особина на специјалниот релативност е замената на [[Галиелеви трансформации|Галиелевите трансформации]] на класичната механика со [[Лоренцова трансформација|Лоренцовите трансформации]]. (Видете [[Максвелови равенки]] и [[електромагнетизам]]).


==Општа теорија за релативитетот==
==Општа теорија за релативноста==


{{Главна статија|Општ релативитет|Запознавање со општиот релативитет}}
{{Главна статија|Општ релативност|Запознавање со општиот релативност}}


Општиот релативитет е теорија за гравитацијата развиена од страна на Ајнштајн во периодот од 1907-1915 г. Развојот на теоријата за општиот релативитет започнува со [[принципот на еквивалентност]]та, кој вели дека [[забрзаното движење]] и стоењето во едно место при [[гравитација|гравитационо поле]] (на пример кога стоиме на површината на Земјата) се физички подеднакви. Поволноста на ова тврдење е дека [[слободниот пад]] е [[инерција|инерцијално движење]]: тело при слободен пад паѓа бидејќи таков е начинот на кои телата се движат кога постои отсуство на [[сила]] која би дејствувала на телата, наместо да се смета дека тоа е поради [[гравитација]]та како што е случајот во [[класичната механика]]. Ова не е во согласност со класичната механика и [[специјален релативитет|специјалниот релативитет]] бидејќи во овие теории телата кои се движат инерцијално не можат да забрзуваат во споредба едни со други, но телата во слободен пад го можат тоа. За да ја разјасни оваа потешкотија Ајнштајн првично предложил дека време-просторот е [[кривина|закривен]]. Во 1915 г., ги запишал [[Ајнштајновите равенки]] кои се поврзани со закривеноста на време-просторот во однос на масата, енергијата и импулсот.
Општиот релативност е теорија за гравитацијата развиена од страна на Ајнштајн во периодот од 1907-1915 г. Развојот на теоријата за општиот релативност започнува со [[начело на еквивалентност|начелото на еквивалентноста]], кој вели дека [[забрзаното движење]] и стоењето во едно место при [[гравитација|гравитационо поле]] (на пример кога стоиме на површината на Земјата) се физички подеднакви. Поволноста на ова тврдење е дека [[слободниот пад]] е [[инерција|инерцијално движење]]: тело при слободен пад паѓа бидејќи таков е начинот на кои телата се движат кога постои отсуство на [[сила]] која би дејствувала на телата, наместо да се смета дека тоа е поради [[гравитација]]та како што е случајот во [[класичната механика]]. Ова не е во согласност со класичната механика и [[специјален релативност|специјалниот релативност]] бидејќи во овие теории телата кои се движат инерцијално не можат да забрзуваат во споредба едни со други, но телата во слободен пад го можат тоа. За да ја разјасни оваа потешкотија Ајнштајн првично предложил дека време-просторот е [[кривина|закривен]]. Во 1915 г., ги запишал [[Ајнштајновите равенки]] кои се поврзани со закривеноста на време-просторот во однос на масата, енергијата и импулсот.


Некои од последиците на општата теорија за релативитетот се:
Некои од последиците на општата теорија за релативноста се:
*Часовниците се движат псопоро во длабоките гравитациони бунари.<ref>{{cite book
*Часовниците се движат псопоро во длабоките гравитациони бунари.<ref>{{cite book
|title=Feynman Lectures on Gravitation
|title=Feynman Lectures on Gravitation
Ред 103: Ред 103:
|url=http://books.google.be/books?id=jL9reHGIcMgC}}, Lecture 5</ref> Ова се нарекува [[гравитацио временско стеснување]].
|url=http://books.google.be/books?id=jL9reHGIcMgC}}, Lecture 5</ref> Ова се нарекува [[гравитацио временско стеснување]].
*[[Прецесија]]та на орбитите не се очекува како појава од Њутновата теорија за гравитацијата. (Ова тврдење е забележано во орбитата на [[Меркур]] и кај [[двојни пулсари|двојните пулсари]]).
*[[Прецесија]]та на орбитите не се очекува како појава од Њутновата теорија за гравитацијата. (Ова тврдење е забележано во орбитата на [[Меркур]] и кај [[двојни пулсари|двојните пулсари]]).
*Зраците од [[светлина]]та [[општ релативитет#светлинско закривување и гравитационо задоцнување на времето|закривуваат во близина на гравитационото поле]].
*Зраците од [[светлина]]та [[општ релативност#светлинско закривување и гравитационо задоцнување на времето|закривуваат во близина на гравитационото поле]].
*Масите во вртење го „завлекуваат“ [[време-простор]]от околу нив, појава која се нарекува „[[звлекување на инерцијалните појдовни системи]]“.
*Масите во вртење го „завлекуваат“ [[време-простор]]от околу нив, појава која се нарекува „[[звлекување на инерцијалните појдовни системи]]“.
*[[ширење на вселената|Универзумот се шири]], и далечните делови се оддалечуваат од нас со брзини поголеми од брзината на светлината.
*[[ширење на вселената|Универзумот се шири]], и далечните делови се оддалечуваат од нас со брзини поголеми од брзината на светлината.


технички, општиот релативитет е теорија на [[гравитација]]та чија дефинирачка особина е употребата на [[Ајнштајнови равенки|Ајнштајновите равенки]]. Решенијата на равенките се [[метрички тензор (општ релативитет)|метрички тензори]] кои ја дефинираат [[топологија]]та на времепросторот и како телата се движат инерцијално.
технички, општиот релативност е теорија на [[гравитација]]та чија дефинирачка особина е употребата на [[Ајнштајнови равенки|Ајнштајновите равенки]]. Решенијата на равенките се [[метрички тензор (општ релативност)|метрички тензори]] кои ја дефинираат [[топологија]]та на времепросторот и како телата се движат инерцијално.


==Опитни докази==
==Опитни докази==


===Тестови за специјалниот релативитет===
===Тестови за специјалниот релативност===


{{Главна статија|тестови за специјалниот релативитет}}
{{Главна статија|тестови за специјалниот релативност}}


[[File:Michelson-Morley experiment (mk).svg|thumb|Изглед на [[Мајкелсон–Морлиев опит|Мајкелсон–Морлиевиот опит]]]]
[[File:Michelson-Morley experiment (mk).svg|thumb|Изглед на [[Мајкелсон–Морлиев опит|Мајкелсон–Морлиевиот опит]]]]


Како и сите [[проверливост|проверливи]] научни теории, теоријата за релативитетот обезбедува предвидувања кои можат да бидат научно тестирани. Во случајот на специјалната теорија тоа се: принципот на релативитетот, постојаноста на брзината на светлината и временското стеснување.<ref name=faq>{{Cite web |last=Roberts |first=T |last2=Schleif |first2=S |last3=Dlugosz |first3=JM (ed.) |year=20 07 |title=What is the experimental basis of Special Relativity? |url=http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SR/experiments.html |work=Usenet Physics FAQ |publisher=University of California, Riverside |accessdate=2010-10-31}}</ref> Предвидувањата на специјалниот релативитет се потврдени со бројни тестови од моментот кога Ајнштајн го објаавил својот труд во 1905 г., но три опити кои се изведени во периодот од 1881 до 1938 г. се однајголема важност за потврдување на веродостојноста на теоријата. Ова се трите обиди [[Мајкелсон–Морлиев опит|Мајкелсон–Морлиевиот опит]], [[Кенеди-Торндајков опит|Кенеди-Торндајковиот опит]], и [[Ивес-Стивелов опит|Ивес-Стивеловиот опит]]. Ајнштајн ги добил [[Лоренцови трансформации|Лоренцовите трансформации]] од првите принципи во 1905 г., но овие три опити дозволија од резултатите да се добијат трансформациите како опитни докази.
Како и сите [[проверливост|проверливи]] научни теории, теоријата за релативноста обезбедува предвидувања кои можат да бидат научно тестирани. Во случајот на специјалната теорија тоа се: начелото на релативноста, постојаноста на брзината на светлината и временското стеснување.<ref name=faq>{{Cite web |last=Roberts |first=T |last2=Schleif |first2=S |last3=Dlugosz |first3=JM (ed.) |year=20 07 |title=What is the experimental basis of Special Relativity? |url=http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SR/experiments.html |work=Usenet Physics FAQ |publisher=University of California, Riverside |accessdate=2010-10-31}}</ref> Предвидувањата на специјалниот релативност се потврдени со бројни тестови од моментот кога Ајнштајн го објаавил својот труд во 1905 г., но три опити кои се изведени во периодот од 1881 до 1938 г. се однајголема важност за потврдување на веродостојноста на теоријата. Ова се трите обиди [[Мајкелсон–Морлиев опит|Мајкелсон–Морлиевиот опит]], [[Кенеди-Торндајков опит|Кенеди-Торндајковиот опит]], и [[Ивес-Стивелов опит|Ивес-Стивеловиот опит]]. Ајнштајн ги добил [[Лоренцови трансформации|Лоренцовите трансформации]] од првите начела во 1905 г., но овие три опити дозволија од резултатите да се добијат трансформациите како опитни докази.


[[Максвелови равенки|Максвеловите равенки]] – основата на класичниот електромагнетизам – ја опишуваат светлината како што истаат се движи со својата постојана брзина. Современото гледиште е дека на светлината не и е потребна средина за да се движи, но Максвел и неговите современици беа убедени дека светлината се движи во средин а на начин како што звукот се движи низ воздухот, брановите се движат по површината на барата. Оваа хипотетичка средина се нарекувала [[етер]], која мирувала во однос на „статични ѕвезди“ и низ кој Земјата се движи. Френеловата претпоставка за парцијално завлекување на етерот го исклучувала мерењето на ефектите на величината од прв ред (v/c), иако постоелеможност за набљудувања на ефекти од втор ред (v<sup>2</sup>/c<sup>2</sup>), Максвел сметал дека овие ефекти се премногу мали за да бидат забележани од тогашната технологија.<ref name=maxb>{{Citation|last=Maxwell|first=James Clerk|year=1880|title=[[s:Motion of the Solar System through the Luminiferous Ether|On a Possible Mode of Detecting a Motion of the Solar System through the Luminiferous Ether]]|journal=Nature|volume=21|pages=314–315}}</ref><ref name="Pais 1982 111–113">{{cite book|last=Pais|first=Abraham|title="Subtle is the Lord ...": The Science and the Life of Albert Einstein|year=1982|publisher=Oxford Univ. Press|location=Oxford|isbn= 0192806726 |pages=111–113|edition=1st ed.}}</ref>
[[Максвелови равенки|Максвеловите равенки]] – основата на класичниот електромагнетизам – ја опишуваат светлината како што истаат се движи со својата постојана брзина. Современото гледиште е дека на светлината не и е потребна средина за да се движи, но Максвел и неговите современици беа убедени дека светлината се движи во средин а на начин како што звукот се движи низ воздухот, брановите се движат по површината на барата. Оваа хипотетичка средина се нарекувала [[етер]], која мирувала во однос на „статични ѕвезди“ и низ кој Земјата се движи. Френеловата претпоставка за парцијално завлекување на етерот го исклучувала мерењето на ефектите на величината од прв ред (v/c), иако постоелеможност за набљудувања на ефекти од втор ред (v<sup>2</sup>/c<sup>2</sup>), Максвел сметал дека овие ефекти се премногу мали за да бидат забележани од тогашната технологија.<ref name=maxb>{{Citation|last=Maxwell|first=James Clerk|year=1880|title=[[s:Motion of the Solar System through the Luminiferous Ether|On a Possible Mode of Detecting a Motion of the Solar System through the Luminiferous Ether]]|journal=Nature|volume=21|pages=314–315}}</ref><ref name="Pais 1982 111–113">{{cite book|last=Pais|first=Abraham|title="Subtle is the Lord ...": The Science and the Life of Albert Einstein|year=1982|publisher=Oxford Univ. Press|location=Oxford|isbn= 0192806726 |pages=111–113|edition=1st ed.}}</ref>


Мајкелсон–Морлиевиот опит бил осмислен да ги забележи ефектите од втор ред во „струењата на етерот“ – движењата на етерот релативно во однос на Земјата. Мајкелсон осмислил инструмент наречен [[Мајкелсонов интерферометар]] со кој би ги извршил мерењата. Справата била доволно прецизна за да ги забележи овие ефекти,но не добил никакви резултати кога го извел опитот во 1881 г.,<ref name=michel1>{{Cite journal |author = Michelson, Albert A. |title = [[s:The Relative Motion of the Earth and the Luminiferous Ether|The Relative Motion of the Earth and the Luminiferous Ether]] |journal = American Journal of Science |volume = 22 |year = 1881 |pages = 120–129}}</ref> и повторно во 1887 г.<ref name=michel2>{{Cite journal |author=[[Albert A. Michelson|Michelson, Albert A.]] & Edward W. Morley|Morley, Edward W. |title=[[s:On the Relative Motion of the Earth and the Luminiferous Ether|On the Relative Motion of the Earth and the Luminiferous Ether]] |journal=American Journal of Science |volume=34 |year=1887 |pages=333–345 }}</ref> Иако не успеал да го забележи струењето на етерот, tрезултатите биле прифатени од научната средина.<ref name="Pais 1982 111–113"/> Во обид да го спаси тврдењето за етерот, Фитцџералд и Лоренц независно создале [[ад хок хипотеза]] во која должината на материјалните тела се менуваспоред начинот на движењето низ етерот.<ref>{{cite book|last=Pais|first=Abraham|title="Subtle is the Lord ...": The Science and the Life of Albert Einstein|year=1982|publisher=Oxford Univ. Press|location=Oxford|isbn= 0192806726|page=122|edition=1st ed.}}</ref> Ова е зачетокот на [[Фитцџералд–Лоренцово стеснување|Фитцџералд–Лоренцовото стеснување]], но нивната хипотеза немала теориска основа. Толкувањето на нултиот резултат на Мајкелсон–Морлиевиот опит е дека времето потребно за изминување на кружниот пат за светлината е [[изотропен]] (независен од насоката), но резултатот сам по себе не е доволен за да се прифати или отфрли теоријата за етерот и предвидувањата на специјалната теорија за релативитетот.<ref name="robertson">{{cite journal|last=Robertson|first=H.P.|title=Postulate versus Observation in the Special Theory of Relativity|journal=Reviews of Modern Physics|date=July 1949|volume=21|issue=3|pages=378–382|bibcode = 1949RvMP...21..378R |doi = 10.1103/RevModPhys.21.378 }}</ref><ref name="tw">{{cite book|last=Taylor|first=Edwin F.|title=Spacetime physics: Introduction to Special Relativity|year=1992|publisher=W.H. Freeman|location=New York|isbn=0716723271|pages=84–88|edition=2nd ed.|author2=John Archibald Wheeler }}</ref>
Мајкелсон–Морлиевиот опит бил осмислен да ги забележи ефектите од втор ред во „струењата на етерот“ – движењата на етерот релативно во однос на Земјата. Мајкелсон осмислил инструмент наречен [[Мајкелсонов интерферометар]] со кој би ги извршил мерењата. Справата била доволно прецизна за да ги забележи овие ефекти,но не добил никакви резултати кога го извел опитот во 1881 г.,<ref name=michel1>{{Cite journal |author = Michelson, Albert A. |title = [[s:The Relative Motion of the Earth and the Luminiferous Ether|The Relative Motion of the Earth and the Luminiferous Ether]] |journal = American Journal of Science |volume = 22 |year = 1881 |pages = 120–129}}</ref> и повторно во 1887 г.<ref name=michel2>{{Cite journal |author=[[Albert A. Michelson|Michelson, Albert A.]] & Edward W. Morley|Morley, Edward W. |title=[[s:On the Relative Motion of the Earth and the Luminiferous Ether|On the Relative Motion of the Earth and the Luminiferous Ether]] |journal=American Journal of Science |volume=34 |year=1887 |pages=333–345 }}</ref> Иако не успеал да го забележи струењето на етерот, tрезултатите биле прифатени од научната средина.<ref name="Pais 1982 111–113"/> Во обид да го спаси тврдењето за етерот, Фитцџералд и Лоренц независно создале [[ад хок хипотеза]] во која должината на материјалните тела се менуваспоред начинот на движењето низ етерот.<ref>{{cite book|last=Pais|first=Abraham|title="Subtle is the Lord ...": The Science and the Life of Albert Einstein|year=1982|publisher=Oxford Univ. Press|location=Oxford|isbn= 0192806726|page=122|edition=1st ed.}}</ref> Ова е зачетокот на [[Фитцџералд–Лоренцово стеснување|Фитцџералд–Лоренцовото стеснување]], но нивната хипотеза немала теориска основа. Толкувањето на нултиот резултат на Мајкелсон–Морлиевиот опит е дека времето потребно за изминување на кружниот пат за светлината е [[изотропен]] (независен од насоката), но резултатот сам по себе не е доволен за да се прифати или отфрли теоријата за етерот и предвидувањата на специјалната теорија за релативноста.<ref name="robertson">{{cite journal|last=Robertson|first=H.P.|title=Postulate versus Observation in the Special Theory of Relativity|journal=Reviews of Modern Physics|date=July 1949|volume=21|issue=3|pages=378–382|bibcode = 1949RvMP...21..378R |doi = 10.1103/RevModPhys.21.378 }}</ref><ref name="tw">{{cite book|last=Taylor|first=Edwin F.|title=Spacetime physics: Introduction to Special Relativity|year=1992|publisher=W.H. Freeman|location=New York|isbn=0716723271|pages=84–88|edition=2nd ed.|author2=John Archibald Wheeler }}</ref>


[[File:Kennedy-Thorndike experiment DE.svg|left|thumb|[[Кенеди-Торндајков опит|Кенеди-Торндајковиот опит]] прикажан со интереферентните прстени.]]
[[File:Kennedy-Thorndike experiment DE.svg|left|thumb|[[Кенеди-Торндајков опит|Кенеди-Торндајковиот опит]] прикажан со интереферентните прстени.]]
Ред 127: Ред 127:
Додека Мајкелсон–Морлиевиот опит покажал дека брзината на светлината е изотропна, не покажал ништо за тоа како големината на брзината се менува (ако и воопшто се случува) во различни [[инерцијален појдовен систем|инерцијали појдовни системи]]. Кенеди-Торндајковиот опит бил осмислен токму за таа цел, и за првпат бил изведен во 1932 г. од страна на Рој Кенеди и Едвард Торндајк.<ref name=KT>{{cite journal |last=Kennedy |first=R. J. |authorlink= |author2=Thorndike, E. M. |year=1932 |title=Experimental Establishment of the Relativity of Time |journal=Physical Review |volume=42 |issue=3 |pages=400–418 |doi=10.1103/PhysRev.42.400 |url= |accessdate= |bibcode = 1932PhRv...42..400K }}</ref> И тие добиле нула какао резултат, и заклучиле дека „не постои ефект ... освен во случајот кога брзината на сончевиот систем во просторот е помалку од половина од брзината на Земјата во сопствената орбита“.<ref name="tw"/><ref>{{cite journal|last=Robertson|first=H.P.|title=Postulate versus Observation in the Special Theory of Relativity|journal=Reviews of Modern Physics|date=July 1949|volume=21|issue=3|page=381|doi=10.1103/revmodphys.21.378|bibcode = 1949RvMP...21..378R }}</ref>Таа можност се сметала за премногу за да обезбеди прифатливо објаснување, па од добиениот резултат со вредност нула се заклучува дека временскиот период потребен на светлината за изминувањето на кружниот пат на светлината е подеднаков во сите правци на инерцијалните појдовни системи.<ref name="robertson" /><ref name="tw" />
Додека Мајкелсон–Морлиевиот опит покажал дека брзината на светлината е изотропна, не покажал ништо за тоа како големината на брзината се менува (ако и воопшто се случува) во различни [[инерцијален појдовен систем|инерцијали појдовни системи]]. Кенеди-Торндајковиот опит бил осмислен токму за таа цел, и за првпат бил изведен во 1932 г. од страна на Рој Кенеди и Едвард Торндајк.<ref name=KT>{{cite journal |last=Kennedy |first=R. J. |authorlink= |author2=Thorndike, E. M. |year=1932 |title=Experimental Establishment of the Relativity of Time |journal=Physical Review |volume=42 |issue=3 |pages=400–418 |doi=10.1103/PhysRev.42.400 |url= |accessdate= |bibcode = 1932PhRv...42..400K }}</ref> И тие добиле нула какао резултат, и заклучиле дека „не постои ефект ... освен во случајот кога брзината на сончевиот систем во просторот е помалку од половина од брзината на Земјата во сопствената орбита“.<ref name="tw"/><ref>{{cite journal|last=Robertson|first=H.P.|title=Postulate versus Observation in the Special Theory of Relativity|journal=Reviews of Modern Physics|date=July 1949|volume=21|issue=3|page=381|doi=10.1103/revmodphys.21.378|bibcode = 1949RvMP...21..378R }}</ref>Таа можност се сметала за премногу за да обезбеди прифатливо објаснување, па од добиениот резултат со вредност нула се заклучува дека временскиот период потребен на светлината за изминувањето на кружниот пат на светлината е подеднаков во сите правци на инерцијалните појдовни системи.<ref name="robertson" /><ref name="tw" />


Ивес-Стивеловиот опит за првпат бил изведен од Херберт Ивес и Г.Р. Стивел first во 1938 г.<ref>{{cite journal |last=Ives |first=H. E. |authorlink= |author2=Stilwell, G. R. |year=1938 |title=An experimental study of the rate of a moving atomic clock |journal=Journal of the Optical Society of America |volume=28 |issue=7 |pages=215 |bibcode=1938JOSA...28..215I |url= |accessdate= |doi=10.1364/JOSA.28.000215 }}</ref> и повторно со подобрена прецизност во 1941 г.<ref name=Ives1941>{{cite journal |last=Ives |first=H. E. |authorlink= |author2=Stilwell, G. R. |year=1941 |title=An experimental study of the rate of a moving atomic clock. II |journal=Journal of the Optical Society of America |volume=31 |issue=5 |pages=369 |bibcode=1941JOSA...31..369I |url= |accessdate= |doi=10.1364/JOSA.31.000369 }}</ref> Бил осмислен да го тестира [[трансферзален Доплеров ефект|Доплеровиот ефект]] – [[црвено поместување|црвеното поместување]] на светлината на подвижен извор во насока нормална на сопствената брзина – што и било предвидено од Ајнштајн во 1905 г. Целта била да се споредат набљудуваниите Доплерови промени со она што било предвидено од класичната теорија, и да се добие [[Лоренцов фактор|Лоренцовиот фактор]] за исправки. Ваква исправка била набљудувана, од која се заклучува дека фреквенцијата на подвижен атомски часовник се менува според специјалната теорија за релативитетот.<ref name="robertson" /><ref name="tw" />
Ивес-Стивеловиот опит за првпат бил изведен од Херберт Ивес и Г.Р. Стивел first во 1938 г.<ref>{{cite journal |last=Ives |first=H. E. |authorlink= |author2=Stilwell, G. R. |year=1938 |title=An experimental study of the rate of a moving atomic clock |journal=Journal of the Optical Society of America |volume=28 |issue=7 |pages=215 |bibcode=1938JOSA...28..215I |url= |accessdate= |doi=10.1364/JOSA.28.000215 }}</ref> и повторно со подобрена прецизност во 1941 г.<ref name=Ives1941>{{cite journal |last=Ives |first=H. E. |authorlink= |author2=Stilwell, G. R. |year=1941 |title=An experimental study of the rate of a moving atomic clock. II |journal=Journal of the Optical Society of America |volume=31 |issue=5 |pages=369 |bibcode=1941JOSA...31..369I |url= |accessdate= |doi=10.1364/JOSA.31.000369 }}</ref> Бил осмислен да го тестира [[трансферзален Доплеров ефект|Доплеровиот ефект]] – [[црвено поместување|црвеното поместување]] на светлината на подвижен извор во насока нормална на сопствената брзина – што и било предвидено од Ајнштајн во 1905 г. Целта била да се споредат набљудуваниите Доплерови промени со она што било предвидено од класичната теорија, и да се добие [[Лоренцов фактор|Лоренцовиот фактор]] за исправки. Ваква исправка била набљудувана, од која се заклучува дека фреквенцијата на подвижен атомски часовник се менува според специјалната теорија за релативноста.<ref name="robertson" /><ref name="tw" />


Овие класични опити се повторени многупати со зголемена прецизност. Други опити се, на пример, тестовите дека релативистичката енергија и импулс се зголемуваат при големи брзини, временското стеснување на подвижните честички, и современите потраги за прекршување на Лоренцовите трансформации.
Овие класични опити се повторени многупати со зголемена прецизност. Други опити се, на пример, тестовите дека релативистичката енергија и импулс се зголемуваат при големи брзини, временското стеснување на подвижните честички, и современите потраги за прекршување на Лоренцовите трансформации.


===Тестови за општиот релативитет ===
===Тестови за општиот релативност ===


{{Главна статија|Тестови за општиот релативитет}}
{{Главна статија|Тестови за општиот релативност}}


Општата релативност била потврдена многупати, извршените опити се: перихеловата прецесија на орбитата на [[Меркур]], [[гравитациона леќа|закривувањето на светлината]] од страна на [[Сонце]]то и [[гравитационото црвено поместување]] на светлината. И други опити го потврдиле [[принципот на еквилалентност]] и [[звлекување на инерцијалните појдовни системи|звлекувањето на инерцијалните појдовни системи]].
Општата релативност била потврдена многупати, извршените опити се: перихеловата прецесија на орбитата на [[Меркур]], [[гравитациона леќа|закривувањето на светлината]] од страна на [[Сонце]]то и [[гравитационото црвено поместување]] на светлината. И други опити го потврдиле [[начело на еквилалентност|начелото на еквивалентноста]] и [[завлекување на инерцијалните појдовни системи|завлекувањето на инерцијалните појдовни системи]].


==Историја==
==Историја==


{{Главна статија|Историја на специјалната теорија за релативитетот|Историја на општата теорија за релативитетот}}
{{Главна статија|Историја на специјалната теорија за релативноста|Историја на општата теорија за релативноста}}


Историјата на специјалната теорија се состои од многу теоретски резултати и искуствени резултати добиени од страна на [[Алберт Абрахам Мајкелсон]], [[Хендрик Лоренц]], [[Анри Поанкаре]] и останатите. Сето тоа сдовело до создавањето на специјалната теорија за релативитетот предложена од [[Алберт Ајнштајн]], и последователната работа на [[Макс Планк]], [[Херман Минковски]] и други.
Историјата на специјалната теорија се состои од многу теоретски резултати и искуствени резултати добиени од страна на [[Алберт Абрахам Мајкелсон]], [[Хендрик Лоренц]], [[Анри Поанкаре]] и останатите. Сето тоа сдовело до создавањето на специјалната теорија за релативноста предложена од [[Алберт Ајнштајн]], и последователната работа на [[Макс Планк]], [[Херман Минковски]] и други.


[[Општиот релативитет]] (ОР) е [[теорија за гравитација]]та кој била развиена од страна на [[Алберт Ајнштајн]] меѓу 1907 и 1915 г., и со придонеси од многу други по 1915 г.
[[Општиот релативност]] (ОР) е [[теорија за гравитација]]та кој била развиена од страна на [[Алберт Ајнштајн]] меѓу 1907 и 1915 г., и со придонеси од многу други по 1915 г.


Моментално, може да се каже дека не се работи само за едноставен теориски научен интерес или потреба од опит потврда, анализата на релативистичките ефекти за мерење на времето е важно практичен инженерски проблем при работата на глобалниот позиционен систем како што се [[ГПС]], [[ГЛОНАСС]], и системот кој се гради [[Галилео (сателитска навигација)|Галилео]], како и високо прецизното расејување на времето.<ref name=Francis2002>{{cite journal|last=Francis|first=S.|author2=B. Ramsey |author3=S. Stein |author4=Leitner, J. |author5=M. Moreau. J. M. |author6=Burns, R. |author7=Nelson, R. A. |author8=Bartholomew, T. R. |author9= Gifford, A. |displayauthors=9 |title=Timekeeping and Time Dissemination in a Distributed Space-Based Clock Ensemble|journal=Proceedings 34th Annual Precise Time and Time Interval (PTTI) Systems and Applications Meeting|year=2002|page=201&ndash;214|url=http://tycho.usno.navy.mil/ptti/ptti2002/paper20.pdf|accessdate=14 April 2013}}</ref> Инструментите како што се електронските микроскопи па се до забрзувачите на честички едноставно не би работеле ако не се земени во предвид релативистичките ефекти.
Моментално, може да се каже дека не се работи само за едноставен теориски научен интерес или потреба од опит потврда, анализата на релативистичките ефекти за мерење на времето е важно практичен инженерски проблем при работата на глобалниот позиционен систем како што се [[ГПС]], [[ГЛОНАСС]], и системот кој се гради [[Галилео (сателитска навигација)|Галилео]], како и високо прецизното расејување на времето.<ref name=Francis2002>{{cite journal|last=Francis|first=S.|author2=B. Ramsey |author3=S. Stein |author4=Leitner, J. |author5=M. Moreau. J. M. |author6=Burns, R. |author7=Nelson, R. A. |author8=Bartholomew, T. R. |author9= Gifford, A. |displayauthors=9 |title=Timekeeping and Time Dissemination in a Distributed Space-Based Clock Ensemble|journal=Proceedings 34th Annual Precise Time and Time Interval (PTTI) Systems and Applications Meeting|year=2002|page=201&ndash;214|url=http://tycho.usno.navy.mil/ptti/ptti2002/paper20.pdf|accessdate=14 April 2013}}</ref> Инструментите како што се електронските микроскопи па се до забрзувачите на честички едноставно не би работеле ако не се земени во предвид релативистичките ефекти.
Ред 149: Ред 149:
==Секојдневни примени==
==Секојдневни примени==


Теоријата на релативитетот е употребена во многу современи електронски уреди како што се глобалниот позиционен систем (ГПС). ГПС системите се направени од три дела, контролен дел, просторен дел и дел за употреба. Просторниот дел со состои од сателити кои се поставени во специфични орбити. Контролниот дел се состои од станица до која сите податоци се испраќаат од просторната компонента. Многу од релативистичките ефекти кои се случуваат во ГПС системите. Бидејќи секој од деловите е во различен појдовен систем, сите релативистички ефекти треба да се земат во предвид за да ГПС работи прецизно. Часовнивците кои се користат во ГПС треба да се синхронизирани. Во ГПС системите, а треба да се земе во предвид и гравитационот поле на Земјата. ГПС системите работат толку прецизно благодарение на теоријата за релативитетот. <ref>http://relativity.livingreviews.org/Articles/lrr-2003-1/download/lrr-2003-1Color.pdf</ref>
Теоријата на релативноста е употребена во многу современи електронски уреди како што се глобалниот позиционен систем (ГПС). ГПС системите се направени од три дела, контролен дел, просторен дел и дел за употреба. Просторниот дел со состои од сателити кои се поставени во специфични орбити. Контролниот дел се состои од станица до која сите податоци се испраќаат од просторната компонента. Многу од релативистичките ефекти кои се случуваат во ГПС системите. Бидејќи секој од деловите е во различен појдовен систем, сите релативистички ефекти треба да се земат во предвид за да ГПС работи прецизно. Часовнивците кои се користат во ГПС треба да се синхронизирани. Во ГПС системите, а треба да се земе во предвид и гравитационот поле на Земјата. ГПС системите работат толку прецизно благодарение на теоријата за релативноста. <ref>http://relativity.livingreviews.org/Articles/lrr-2003-1/download/lrr-2003-1Color.pdf</ref>


==Различни гледишта==
==Различни гледишта==
Ред 155: Ред 155:
Не сите Ајнштајнови современици ги прифатиле неговите теории. Но денес, теоријата се смета за основа на [[современа физика|современата физика]].
Не сите Ајнштајнови современици ги прифатиле неговите теории. Но денес, теоријата се смета за основа на [[современа физика|современата физика]].


Иако е широко прифатено дека Ајнштајн е создавачот на теоријата за релативитетот и неговото современо разбирање, некои веруваат дека други се заслужни за нејзиното настанување.
Иако е широко прифатено дека Ајнштајн е создавачот на теоријата за релативноста и неговото современо разбирање, некои веруваат дека други се заслужни за нејзиното настанување.


== Поврзано ==
== Поврзано ==
Ред 161: Ред 161:
{{Портал|Физика}}
{{Портал|Физика}}


*[[Општ релативитет]]
*[[Општ релативност]]
*[[Специјален релативитет]]
*[[Специјален релативност]]


== Наводи ==
== Наводи ==

Преработка од 22:55, 7 август 2014

Дводимензионална проекција на тродимензионалната претстава за време-просторот опишан од општата теорија за релативноста
Дел од серијата
Специјална релативност
Основи и записи
Последици
Време-простор
Динамика
Историја и претходници
Научници

Теорија за релативноста — торија во физиката која впрочем опфаќа две теории од Алберт Ајнштајн: специјална теорија за релативност и општа теорија за релативноста.[1] (Со поимот релативност може исто така да се опише една од постарите теории т.е. Галилеев релативност.)

Основните цели на тероијата за релативноста се:

Поимот „теорија за релативноста“ е заснован на „релативна теорија“ во германскиот јазик (Relativtheorie) израз употребен одМакс Планк во 1906 г. кој објаснува какотеоријата го употребува начелото на релативноста. Во расправата во истиот труд Алфред Бухерер uза првпат го употребил изразот „теорија за релативноста“ на германски јазик (Relativitätstheorie).[2][3]

Опфат

Теоријата за релативноста ја пробличи теориската физика и астрономијата за врема на XX век. Кога првпат беше објавена, ја наадмина 200 годишната теоријата на механичките движења создадена од Исак Њутн.[4][5][6]

Во полето на физиката, релативноста придонесе за подобро и поедноставно разбирање на појавите како што се: науката за елементарните честички и нивните основни заемодејства, кои знаења доведуваат до создавањето на нуклеарната ера. Со помош на релативноста, космологијата и астрофизиката ги предвидоа астрономските појави како што се неутронските ѕвезди, црните дупки и гравитационите бранови.[4][5][6]

Преглед на двете теории

Теоријата за релативноста содржи повеќе од една физичка теорија во себе. Постојат неколку објаснувања за ова. Прво, специјалната теорија за релативноста беше објавена во 1905 г., а конечниот облик на општата теорија за релативноста беше објавен во 1916 г.[4]

Второ, специјалниот релативност се применува кај елементрните честички и нивните заемодејства, додека пак општиот релативност се применува во космологијата и астрофизиката како и во астрономијата.[4]

Трето, специјалниот релативност беше целосно прифатен од заедницата на физичарите до 1920 г. Оваа теорија забрзано стана значаен и потребен алат за теоретичарите и опитниците во новите полиња на атомската физика, нуклеарната физика и квантната механика. Општиот реалтивитет, се покажал дека е неупотреблив. Се покажало дека има мала применливост во опитите бидејќи скоро сите примени биле со астрономски големини. Се чинела ограничена за правење на мали незначајни исправки на предвидувањата на Њутновата теорија за гравитацијата.[4]

Конечно, математиката на општиот релативност се покажала како многу тешка. Како последица теоријата била позната на одрден број на луѓе, и постоеле само неколку луѓе кои целосно ја разбирале општата теорија, но сето ова за теоријата било негирано од Ричард Фејнман. Околу 1960 г. се засилува интересот за општиот релативност со што теоријата има централно значење во физиката и астрономијата. Новите математички методи кои се применети во општиот релативност значително ги олесниле пресметките. Одовде се добиени најразлични физички концепти. Исто така со откривањето на нови астрономски појави, во кои општиот релативност е од важност го засилија интересот за теоријата. Вакви астрономски појави биле квазарите (1963 г.), 3 К микробраново позадинско зрачење (1965 г.), пулсарите (1967 г.), и со откривањето на првите кандидати за црна дупка (1981 г.).[4]

Нешто за теоријата за релативноста

Ајнштајн тврдел дека теоријата за релативноста припаѓа на класа од на „начела-теории“. И како таква користи аналитички метод. ова значи дека поединечните делови на теоријата не се засновани на претпоставки туку на искуствени откритија. Искуствените откритија довеле до разбирање на општите особини на природните процеси. Математичките модели кои се добиени ги претвораат природните процеси во теориско-математички записи. Затоа, со помош на аналитички средства се обезбедуваат потребните услови. Одделни случаи мора да ги задоволат овие услов. Искуствено добиените резултати се поклопуваат со овие услови.[7]

Специјалната теорија за релативноста и општата теорија за релативноста се поврзани. Како што ќе биде пообјаснето подолу, специјалната теорија за релативноста се применува на сите физички појави освен на гравитацијата. Општата теорија го објаснува законот за гравитација и неговиот однос со останатите сили на природата.[7]

Специјална теорија за релативноста

Главни статии: Специјален релативност и Запознавање со специлјалниот релативност
Податотека:Albert Einstein 1979 USSR Stamp.jpg
Поштенска марка со Алберт Ајнштајн од СССР

Специјалната теорија е теорија за структурата на време-просторот. Беше промовирана од Ајнштајн во неговиот труд од 1905 г. „За електродинамиката и телата во движење“ (за придонесите на други физичари Видете Историја на специјалната теорија). Специјалната теорија се заснова на два постулати ки се во спротивност со класичната механика:

  1. Законите од физиката се исти за сите набљудувачи истовремени движења релативни едни на други (начело на релативноста).
  2. брзината на светлината во вакуум е иста за сите набљудувачи, без разлика од релативното движење или движењето на светлинскиот извор.

Добиената теорија се справува подобро со опитите отколку класичната механика, на пример во Мајкелсон–Морлиевиот опит кој го потврдува вториот постулат, но има и многу неочекувани последици. Некои од нив се:

Главната особина на специјалниот релативност е замената на Галиелевите трансформации на класичната механика со Лоренцовите трансформации. (Видете Максвелови равенки и електромагнетизам).

Општа теорија за релативноста

Главни статии: Општ релативност и Запознавање со општиот релативност

Општиот релативност е теорија за гравитацијата развиена од страна на Ајнштајн во периодот од 1907-1915 г. Развојот на теоријата за општиот релативност започнува со начелото на еквивалентноста, кој вели дека забрзаното движење и стоењето во едно место при гравитационо поле (на пример кога стоиме на површината на Земјата) се физички подеднакви. Поволноста на ова тврдење е дека слободниот пад е инерцијално движење: тело при слободен пад паѓа бидејќи таков е начинот на кои телата се движат кога постои отсуство на сила која би дејствувала на телата, наместо да се смета дека тоа е поради гравитацијата како што е случајот во класичната механика. Ова не е во согласност со класичната механика и специјалниот релативност бидејќи во овие теории телата кои се движат инерцијално не можат да забрзуваат во споредба едни со други, но телата во слободен пад го можат тоа. За да ја разјасни оваа потешкотија Ајнштајн првично предложил дека време-просторот е закривен. Во 1915 г., ги запишал Ајнштајновите равенки кои се поврзани со закривеноста на време-просторот во однос на масата, енергијата и импулсот.

Некои од последиците на општата теорија за релативноста се:

технички, општиот релативност е теорија на гравитацијата чија дефинирачка особина е употребата на Ајнштајновите равенки. Решенијата на равенките се метрички тензори кои ја дефинираат топологијата на времепросторот и како телата се движат инерцијално.

Опитни докази

Тестови за специјалниот релативност

Главна статија: тестови за специјалниот релативност
Изглед на Мајкелсон–Морлиевиот опит

Како и сите проверливи научни теории, теоријата за релативноста обезбедува предвидувања кои можат да бидат научно тестирани. Во случајот на специјалната теорија тоа се: начелото на релативноста, постојаноста на брзината на светлината и временското стеснување.[9] Предвидувањата на специјалниот релативност се потврдени со бројни тестови од моментот кога Ајнштајн го објаавил својот труд во 1905 г., но три опити кои се изведени во периодот од 1881 до 1938 г. се однајголема важност за потврдување на веродостојноста на теоријата. Ова се трите обиди Мајкелсон–Морлиевиот опит, Кенеди-Торндајковиот опит, и Ивес-Стивеловиот опит. Ајнштајн ги добил Лоренцовите трансформации од првите начела во 1905 г., но овие три опити дозволија од резултатите да се добијат трансформациите како опитни докази.

Максвеловите равенки – основата на класичниот електромагнетизам – ја опишуваат светлината како што истаат се движи со својата постојана брзина. Современото гледиште е дека на светлината не и е потребна средина за да се движи, но Максвел и неговите современици беа убедени дека светлината се движи во средин а на начин како што звукот се движи низ воздухот, брановите се движат по површината на барата. Оваа хипотетичка средина се нарекувала етер, која мирувала во однос на „статични ѕвезди“ и низ кој Земјата се движи. Френеловата претпоставка за парцијално завлекување на етерот го исклучувала мерењето на ефектите на величината од прв ред (v/c), иако постоелеможност за набљудувања на ефекти од втор ред (v2/c2), Максвел сметал дека овие ефекти се премногу мали за да бидат забележани од тогашната технологија.[10][11]

Мајкелсон–Морлиевиот опит бил осмислен да ги забележи ефектите од втор ред во „струењата на етерот“ – движењата на етерот релативно во однос на Земјата. Мајкелсон осмислил инструмент наречен Мајкелсонов интерферометар со кој би ги извршил мерењата. Справата била доволно прецизна за да ги забележи овие ефекти,но не добил никакви резултати кога го извел опитот во 1881 г.,[12] и повторно во 1887 г.[13] Иако не успеал да го забележи струењето на етерот, tрезултатите биле прифатени од научната средина.[11] Во обид да го спаси тврдењето за етерот, Фитцџералд и Лоренц независно создале ад хок хипотеза во која должината на материјалните тела се менуваспоред начинот на движењето низ етерот.[14] Ова е зачетокот на Фитцџералд–Лоренцовото стеснување, но нивната хипотеза немала теориска основа. Толкувањето на нултиот резултат на Мајкелсон–Морлиевиот опит е дека времето потребно за изминување на кружниот пат за светлината е изотропен (независен од насоката), но резултатот сам по себе не е доволен за да се прифати или отфрли теоријата за етерот и предвидувањата на специјалната теорија за релативноста.[15][16]

Кенеди-Торндајковиот опит прикажан со интереферентните прстени.

Додека Мајкелсон–Морлиевиот опит покажал дека брзината на светлината е изотропна, не покажал ништо за тоа како големината на брзината се менува (ако и воопшто се случува) во различни инерцијали појдовни системи. Кенеди-Торндајковиот опит бил осмислен токму за таа цел, и за првпат бил изведен во 1932 г. од страна на Рој Кенеди и Едвард Торндајк.[17] И тие добиле нула какао резултат, и заклучиле дека „не постои ефект ... освен во случајот кога брзината на сончевиот систем во просторот е помалку од половина од брзината на Земјата во сопствената орбита“.[16][18]Таа можност се сметала за премногу за да обезбеди прифатливо објаснување, па од добиениот резултат со вредност нула се заклучува дека временскиот период потребен на светлината за изминувањето на кружниот пат на светлината е подеднаков во сите правци на инерцијалните појдовни системи.[15][16]

Ивес-Стивеловиот опит за првпат бил изведен од Херберт Ивес и Г.Р. Стивел first во 1938 г.[19] и повторно со подобрена прецизност во 1941 г.[20] Бил осмислен да го тестира Доплеровиот ефект – црвеното поместување на светлината на подвижен извор во насока нормална на сопствената брзина – што и било предвидено од Ајнштајн во 1905 г. Целта била да се споредат набљудуваниите Доплерови промени со она што било предвидено од класичната теорија, и да се добие Лоренцовиот фактор за исправки. Ваква исправка била набљудувана, од која се заклучува дека фреквенцијата на подвижен атомски часовник се менува според специјалната теорија за релативноста.[15][16]

Овие класични опити се повторени многупати со зголемена прецизност. Други опити се, на пример, тестовите дека релативистичката енергија и импулс се зголемуваат при големи брзини, временското стеснување на подвижните честички, и современите потраги за прекршување на Лоренцовите трансформации.

Тестови за општиот релативност

Главна статија: Тестови за општиот релативност

Општата релативност била потврдена многупати, извршените опити се: перихеловата прецесија на орбитата на Меркур, закривувањето на светлината од страна на Сонцето и гравитационото црвено поместување на светлината. И други опити го потврдиле начелото на еквивалентноста и завлекувањето на инерцијалните појдовни системи.

Историја

Главни статии: Историја на специјалната теорија за релативноста и Историја на општата теорија за релативноста

Историјата на специјалната теорија се состои од многу теоретски резултати и искуствени резултати добиени од страна на Алберт Абрахам Мајкелсон, Хендрик Лоренц, Анри Поанкаре и останатите. Сето тоа сдовело до создавањето на специјалната теорија за релативноста предложена од Алберт Ајнштајн, и последователната работа на Макс Планк, Херман Минковски и други.

Општиот релативност (ОР) е теорија за гравитацијата кој била развиена од страна на Алберт Ајнштајн меѓу 1907 и 1915 г., и со придонеси од многу други по 1915 г.

Моментално, може да се каже дека не се работи само за едноставен теориски научен интерес или потреба од опит потврда, анализата на релативистичките ефекти за мерење на времето е важно практичен инженерски проблем при работата на глобалниот позиционен систем како што се ГПС, ГЛОНАСС, и системот кој се гради Галилео, како и високо прецизното расејување на времето.[21] Инструментите како што се електронските микроскопи па се до забрзувачите на честички едноставно не би работеле ако не се земени во предвид релативистичките ефекти.

Секојдневни примени

Теоријата на релативноста е употребена во многу современи електронски уреди како што се глобалниот позиционен систем (ГПС). ГПС системите се направени од три дела, контролен дел, просторен дел и дел за употреба. Просторниот дел со состои од сателити кои се поставени во специфични орбити. Контролниот дел се состои од станица до која сите податоци се испраќаат од просторната компонента. Многу од релативистичките ефекти кои се случуваат во ГПС системите. Бидејќи секој од деловите е во различен појдовен систем, сите релативистички ефекти треба да се земат во предвид за да ГПС работи прецизно. Часовнивците кои се користат во ГПС треба да се синхронизирани. Во ГПС системите, а треба да се земе во предвид и гравитационот поле на Земјата. ГПС системите работат толку прецизно благодарение на теоријата за релативноста. [22]

Различни гледишта

Не сите Ајнштајнови современици ги прифатиле неговите теории. Но денес, теоријата се смета за основа на современата физика.

Иако е широко прифатено дека Ајнштајн е создавачот на теоријата за релативноста и неговото современо разбирање, некои веруваат дека други се заслужни за нејзиното настанување.

Поврзано

Наводи

  1. ↑ Einstein A. (1916 (translation 1920)), Relativity: The Special and General Theory , New York: H. Holt and Company Проверете ги датумските вредности во: |year= (help)
  2. ↑ Planck, Max (1906), „Die Kaufmannschen Messungen der Ablenkbarkeit der β-Strahlen in ihrer Bedeutung für die Dynamik der Elektronen (The Measurements of Kaufmann on the Deflectability of β-Rays in their Importance for the Dynamics of the Electrons)“, Physikalische Zeitschrift, 7: 753–761
  3. ↑ Miller, Arthur I. (1981), Albert Einstein's special theory of relativity. Emergence (1905) and early interpretation (1905–1911), Reading: Addison–Wesley, ISBN 0-201-04679-2
  4. ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 Will, Clifford M (August 1, 2010). „Relativity“. Grolier Multimedia Encyclopedia. Посетено на 2010-08-01.
  5. ↑ 5,0 5,1 Will, Clifford M (August 1, 2010). „Space-Time Continuum“. Grolier Multimedia Encyclopedia. Посетено на 2010-08-01.
  6. ↑ 6,0 6,1 Will, Clifford M (August 1, 2010). „Fitzgerald–Lorentz contraction“. Grolier Multimedia Encyclopedia. Посетено на 2010-08-01.
  7. ↑ 7,0 7,1 Einstein, Albert (November 28, 1919). „Time, Space, and Gravitation“. The Times.
  8. ↑ Feynman, Richard Phillips; Morínigo, Fernando B.; Wagner, William; Pines, David; Hatfield, Brian (2002). Feynman Lectures on Gravitation. West view Press. стр. 68. ISBN 0-8133-4038-1., Lecture 5
  9. ↑ Roberts, T; Schleif, S; Dlugosz, JM (ed.) (20 07). „What is the experimental basis of Special Relativity?“. Usenet Physics FAQ. University of California, Riverside. Посетено на 2010-10-31. Проверете ги датумските вредности во: |year= (help)CS1-одржување: излишен текст: список на автори (link)
  10. ↑ Maxwell, James Clerk (1880), „On a Possible Mode of Detecting a Motion of the Solar System through the Luminiferous Ether“, Nature, 21: 314–315
  11. ↑ 11,0 11,1 Pais, Abraham (1982). "Subtle is the Lord ...": The Science and the Life of Albert Einstein (1st ed.. изд.). Oxford: Oxford Univ. Press. стр. 111–113. ISBN 0192806726.CS1-одржување: излишен текст (link)
  12. ↑ Michelson, Albert A. (1881). „The Relative Motion of the Earth and the Luminiferous Ether“. American Journal of Science. 22: 120–129.
  13. ↑ Michelson, Albert A. & Edward W. Morley (1887). „On the Relative Motion of the Earth and the Luminiferous Ether“. American Journal of Science. 34: 333–345. Text "Morley, Edward W. " ignored (help)
  14. ↑ Pais, Abraham (1982). "Subtle is the Lord ...": The Science and the Life of Albert Einstein (1st ed.. изд.). Oxford: Oxford Univ. Press. стр. 122. ISBN 0192806726.CS1-одржување: излишен текст (link)
  15. ↑ 15,0 15,1 15,2 Robertson, H.P. (July 1949). „Postulate versus Observation in the Special Theory of Relativity“. Reviews of Modern Physics. 21 (3): 378–382. Bibcode:1949RvMP...21..378R. doi:10.1103/RevModPhys.21.378.
  16. ↑ 16,0 16,1 16,2 16,3 Taylor, Edwin F.; John Archibald Wheeler (1992). Spacetime physics: Introduction to Special Relativity (2nd ed.. изд.). New York: W.H. Freeman. стр. 84–88. ISBN 0716723271.CS1-одржување: излишен текст (link)
  17. ↑ Kennedy, R. J.; Thorndike, E. M. (1932). „Experimental Establishment of the Relativity of Time“. Physical Review. 42 (3): 400–418. Bibcode:1932PhRv...42..400K. doi:10.1103/PhysRev.42.400.
  18. ↑ Robertson, H.P. (July 1949). „Postulate versus Observation in the Special Theory of Relativity“. Reviews of Modern Physics. 21 (3): 381. Bibcode:1949RvMP...21..378R. doi:10.1103/revmodphys.21.378.
  19. ↑ Ives, H. E.; Stilwell, G. R. (1938). „An experimental study of the rate of a moving atomic clock“. Journal of the Optical Society of America. 28 (7): 215. Bibcode:1938JOSA...28..215I. doi:10.1364/JOSA.28.000215.
  20. ↑ Ives, H. E.; Stilwell, G. R. (1941). „An experimental study of the rate of a moving atomic clock. II“. Journal of the Optical Society of America. 31 (5): 369. Bibcode:1941JOSA...31..369I. doi:10.1364/JOSA.31.000369.
  21. ↑ Francis, S.; B. Ramsey; S. Stein; Leitner, J.; M. Moreau. J. M.; Burns, R.; Nelson, R. A.; Bartholomew, T. R.; Gifford, A. (2002). „Timekeeping and Time Dissemination in a Distributed Space-Based Clock Ensemble“ (PDF). Proceedings 34th Annual Precise Time and Time Interval (PTTI) Systems and Applications Meeting: 201–214. Посетено на 14 April 2013.CS1-одржување: display-автори (link)
  22. ↑ http://relativity.livingreviews.org/Articles/lrr-2003-1/download/lrr-2003-1Color.pdf
Поделба
Класична
Класична механика
Електродинамика
Статистичка механика
Современа
Космологија
Релативност
Честична физика
Квантна механика
Атомска, молекуларна и оптичка физика
Меѓудисциплини
Поврзано
Специјална
релативност
Позадина
Основи
Запис
Последици
Општа
релативност
Позадина
Основни
концепти
Појави
Равенки
Напредни
теории
Научници
Преземено од „https://mk.wikipedia.org/w/index.php?title=Теорија_за_релативноста&oldid=3254530“