Teória relativity

Je to dvojica fyzikálnych teórií Alberta Einsteina - všeobecná teória relativity a špeciálna teória relativity. Zostavené boli aby vysvetlili, že elektromagnetické vlny nepodliehajú Newtonovským pohybovým zákonom. Bolo dokázané, že sa pohybujú konštantnou rýchlosťou, nezávisle na pohybe pozorovateľa.

Špeciálna teória relativity bola publikovaná v roku 1905 Albertom Einsteinom. Nahradzuje Newtonové predstavy o priestore a čase. Zahŕňa aj teóriu elektromagnetického poľa reprezentovanú Maxwellovými rovnicami. Táto teória je špeciálna preto, lebo opisuje len zvláštny prípad Einsteinovho princípu relativity, kde vplyv gravitácie je možné zanedbať. O desať rokov neskôr Einstein publikoval Všeobecnú teóriu relativity kde už gravitáciu zahrňuje. Svetočiary alebo svetoplochy opisujú iba pohyb objektu; objekt však môže mať aj iné fyzikálne charakteristiky ako energiu, hybnosť, hmotnosť, elektrický náboj, atď.

Okrem zrevidovaní predstáv o priestore a čase vyžaduje špeciálna teória relativity taktiež aj nový pohľad na koncept hmoty, hybnosti a energie, ktoré sú dôležitými pojmami Newtonovej mechaniky. Tak ako ako špeciálna relativita dala do vzájomného vzťahu priestor a čas, i u týchto ukazuje, že prakticky ide o rôzne aspekty tej istej fyzikálnej veličiny.

Energia a hybnosť objektu m pohybujúci sa rýchlosťou v sú dané vzťahmi:

E = γmc²

p = γmv

kde γ je daný vzťahom:

c - rýchlosť svetla. Výraz γ sa v tejto teórii vyskytuje pomerne často a pochádza z rovníc Lorentzovej transformácie ( jeho hodnota približne opisuje to ako sa chovanie telesa líši od klasickej mechaniky. Pre γ = 1 sa teleso správa úplne newtonovsky ).

Všeobecná teória relativity je teória o priestore, čase a gravitácii publikovaná Albertom Einsteinov v rokoch 1911 až 1916. Zverejnená bola v roku 1916. Opisuje vzájomné pôsobenie času a priestoru na jednej strane a hmoty na druhej strane. Vypovedá hlavne o tom, že gravitácia vlastne nie je nič iné ako geometrický jav v zakrivenom štvorrozmernom časopriestore. Táto teória je rozšírením špeciálnej teórie relativity a v porovnaní s ňou je pre laika omnoho ťažšie zrozumiteľnou. Vyvodzuje gravitáciu z geometrického javu v zakrivenom časopriestore, pretože konštatuje:

• Hmota zakrivuje vo svojomokolí časopriestor
• Predmet, na ktorý nepôsobí žiadna sila, sa pohybuje medzi dvoma miestami časopriestoru vždy po najpriamočiarejšiej trajektórii takzvanej geodetickej čiare.

Kým prvá výpoveď opisuje pôsobenie energie a hybnosti na časopriestor, tak druhá jej opak - teda vzájomné pôsobenie v pravom zmysle slova.