Thuyết tương đối hẹp là gì?

Khái niệm thuyết tương đối ra đời vào thế kỷ 16 vào thời Galileo Galilei. Sau đó, Newton phát biểu thuyết tương đối của mình theo các quy luật chuyển động, không gian tuyệt đối và thời gian tuyệt đối.
Tuy nhiên, đến thế kỷ 19, vật lý học Newton không đủ để giải thích một số điều.

Các tình huống mà vật lý Newton không giải thích được :
1. Người ta thường chấp nhận rằng ánh sáng truyền theo chuyển động của sóng, nhưng giả thiết rằng môi trường được cho là mang sóng đó và lấp đầy không gian là ête (ête), đã tạo ra một mâu thuẫn.
2. Phương trình Điện và Từ của Maxwell, cơ sở của Cơ học Newton Nó mâu thuẫn với các khái niệm về không gian tuyệt đối và thời gian tuyệt đối.
3. Với định luật chuyển động của Newton, quỹ đạo của hành tinh Mercury có thể được tính toán với độ chính xác cao. Tuy nhiên, một sự khác biệt nhỏ nhưng đáng lo ngại đã xuất hiện giữa kết quả quan sát và kết quả tính toán mà nguyên nhân không thể giải thích được.
4. Các chất ở nhiệt độ rất thấp đã không hoạt động theo định luật Newton.
5.     Theo vật lý học Newton, một lò nung ở nhiệt độ không đổi phải có năng lượng vô hạn.

E = mc² là gì

Einstein sau đó đã phát triển thuyết tương đối hẹp . Thuyết tương đối hẹp là một khái niệm mà chúng ta không thể hiểu bằng trực giác, nhưng đã được chứng minh bằng thực nghiệm. Hãy giải thích điều này bằng một ví dụ đơn giản:

Ví dụ, hãy tưởng tượng một chiếc xe A đang đi với vận tốc 100 km / h. Coi xe B đi sau nó với vận tốc 20 km / h. Người quan sát khi nhìn từ xe B sẽ có cảm giác như xe không chuyển động và sẽ thấy xe A đang đi với vận tốc 80 km / h. Mặc dù tốc độ quay của trái đất là 16.744 km / h, chúng ta có cảm giác như thể trái đất đã dừng lại. Nói cách khác , không có tốc độ nào là thực ngoại trừ tốc độ ánh sáng .

Theo thuyết tương đối hẹp , tốc độ không đổi duy nhất trong vũ trụ là tốc độ ánh sáng, tốc độ này có cùng tốc độ tại tất cả các điểm quy chiếu. Đồng thời, vì các vật gia tốc là tương đối nên không chỉ tốc độ của chúng khác với người quan sát. Độ dài và thời gian của nó cũng khác nhau tùy theo người quan sát.

Ví dụ, các đối tượng tiến tới tốc độ ánh sáng ngắn lại theo tốc độ đo được của người quan sát, và thời gian đối tượng đo khác theo thời gian mà người quan sát đo được. Các công thức biến đổi
Lorentz sau đây là mối quan hệ giải thích tốt nhất điều này. Đồng thời , thuyết tương đối hẹp giải thích rằng năng lượng có thể được chuyển đổi thành vật chất hoặc vật chất thành năng lượng.
Công thức biến đổi LorentzCông thức biến đổi Lorentz là gì?
biến đổi lorentz là gìBiến đổi Lorentz

Thuyết tương đối của Einstein E = mc² là sản phẩm của thuyết tương đối hẹp. Những dự đoán quan trọng nhất của
thuyết tương đối hẹp là:

1. Nếu vật tăng tốc thì thời gian bắt đầu chuyển động chậm hơn đối với vật, và khi đạt tốc độ ánh sáng thì thời gian phải dừng lại. (Lưu ý của người biên tập: Đây chỉ là một giả định. Ý kiến ​​cá nhân của tôi là thời gian bắt đầu sau vụ nổ lớn không bao giờ có thể dừng lại cho đến khi vụ nổ lớn xảy ra. Ở tốc độ ánh sáng, giới hạn số của thời gian bằng 0, vì vậy nó được cho là thời gian dừng lại. Nhưng tại thời điểm đó, thời gian vẫn tiếp tục trôi. Chúng ta có thể nói rằng nó là số thực gần nhất với số 0. Về mặt toán học, một kết quả như vậy xuất hiện. Tôi chưa biết nó sẽ diễn ra như thế nào trong thực tế.)
2. Nếu các vật tăng tốc, một phần động năng của chúng sẽ chuyển thành khối lượng, các vật có khối lượng đứng yên sẽ không bao giờ đạt được tốc độ ánh sáng.
3. Nếu các vật tăng tốc, chúng sẽ bắt đầu ngắn dần theo hướng chúng đang chuyển động.
4. Trong một nghiên cứu, người ta quan sát thấy máy bay mang đồng hồ nguyên tử rất chính xác được chuyển động theo các hướng khác nhau với tốc độ khác nhau, và người ta quan sát thấy đồng hồ chạy chậm / tăng tốc phù hợp với tính toán của lý thuyết.
5. Bằng chứng cho thấy sự quay chậm lại của thời gian không chỉ xảy ra trong đồng hồ, mà trên thực tế, lần đầu tiên xuất hiện trong thí nghiệm neutrino và mu-meson. Vì neutrino và muon đến thế giới của chúng ta từ mặt trời đến rất gần với tốc độ ánh sáng (99,5%), nên người ta thấy rằng vòng đời của chúng dài hơn nhiều so với các hạt đứng yên được tạo ra trên Trái đất.
6. Trong các thí nghiệm về gia tốc trong máy gia tốc hạt, không có vật thể, nguyên tử hay electron có khối lượng nào được gia tốc bằng tốc độ ánh sáng. Khi tốc độ tăng lên, khối lượng của nó cũng tăng lên, vì vậy việc tăng tốc trở nên khó khăn hơn.