Erirelatiivsusteooria

Allikas: Vikipeedia
Einstein NSV Liidu postmargil

Erirelatiivsusteooria on põhiliselt Albert Einsteini poolt loodud füüsikateooria, mis revideerib Newtoni mehaanikat ja Maxwelli elektrodünaamikat, rajades ühtlasi nende alusel ühtse, seesmiste vastuoludeta teooria.

Erirelatiivsusteooria on relatiivsusteooria osa. Relatiivsusteooria koosneb erirelatiivsusteooriast (avaldatud 1905) ja erirelatiivsusteooriat üldistavast, gravitatsiooni olemust kirjeldavast üldrelatiivsusteooriast (lõpetatud 1916), mis taandab gravitatsiooni aegruumi kõverusele.

Relatiivsusteooria revideerib klassikalise füüsika arusaamu ajast ja ruumist. Erirelatiivsusteooria käsitleb muuhulgas ruumi ja aja käitumist teineteise suhtes liikuvate vaatlejate seisukohast. Aeg ja ruum osutuvad suhtelisteks: kestus ja vahemaa võivad olla eri vaatlejate jaoks erinevad. Aeg ja ruum saavad mõistetavaks ühtse aegruumi raames.

Erirelatiivsusteooria põhipostulaadid[muuda | redigeeri lähteteksti]

  • 1. Vaatleja peab olema konkreetses taustsüsteemis. Järelikult dialoog loodusega on võimalik vaid siis, kui oleme ka ise looduses, mitte sellest väljaspool, kõrvalseisja positsioonil, mis pole võimalik. (Klassikalises mehaanikas tähendas objektiivsus maailma kirjeldamist sellest väljaspool oleva vaatleja seisukohalt, mis olevat võimalik silmapilkselt kohale saabuva signaali tõttu.)
  • 2. Maailmas puudub absoluutne aeg. Eri inertsiaalsüsteemides mõõdetud ajad on erinevad. (Aega mõõdetakse selles inertsiaalsüsteemis liikumatu kellaga.) Järelikult on aeg suhteline ja seotud konkreetse inertsiaalsüsteemiga.
  • 3. Kahes punktis toimuvate sündmuste üheaegsus on suhteline. Üheaegsus kehtib vaid antud inertsiaalsüsteemis. Ühes taustsüsteemis üheaegselt toimuvad sündmused toimuvad teistes taustsüsteemides eri aegadel, kui need taustsüsteemid liiguvad antud taustsüsteemi suhtes. Erinev on eri taustsüsteemides ka kahe sündmuse vaheline ajavahemik.
  • 4. Üheaegsuse suhtelisusest järeldub pikkuse suhtelisus. Näiteks erineb antud taustsüsteemis liikumatu varda pikkus sama varda pikkusest liikuvas taustsüsteemis. Järelikult, suhteline on ka ruum. See on seotud konkreetse inertsiaalsüsteemiga.
  • 5. Aeg ja ruum on omavahel seotud ning moodustavad neljamõõtmelise aegruumi, mis omakorda on seotud taustsüsteemi liikumisega teiste taustsüsteemide suhtes. Seda mõtet väljendas Albert Einstein sõnadega: „Varem arvati, et kui mingi ime tõttu kõik objektid häviksid, siis aeg ja ruum säiliksid. Relatiivsusteooria kohaselt kaovad koos asjadega ka ruum ja aeg.“
  • 7. Kaob liikumisseaduste universaalsus. Suurte kiiruste korral kaotavad kehtivuse klassikaline kiiruste liitmise seadus ja Newtoni teine seadus.
Kui v << c, kehtib Kui v ~ c, kehtib
Galilei kiiruste liitmise seadus Relativistlik kiiruste liitmise seadus
v = v1 + v2 u' = \frac{u+v}{1+\frac{uv}{c^2}}, seega juhul kui u ≤ c ja vc, siis u' ≤ c.
Newtoni liikumisseadus Relativistlik liikumisseadus
\vec F = {\mathrm{d}(m \vec v) \over \mathrm{d}t},

kus: d\! on Leibnizi diferentseerimise tähistus.

F\! on jõud
m\! on mass
v\! on kiirus
t\! on aeg
\vec F = \gamma m \vec a + \gamma^3 m \frac{\vec v \cdot \vec a}{c^2} \vec v,

kus a\! on kiirendus ja

\gamma = \frac{1}{\sqrt{1 - {\left(\frac{v}{c}\right)}^2}} nimetatakse Lorentzi teguriks.

Vaata ka[muuda | redigeeri lähteteksti]