Teorie relativity

Teorie relativity je sada dvou fyzikálních teorií vytvořených Albertem Einsteinem: speciální teorie relativity (STR) a obecné teorie relativity (OTR). Tyto teorie si za cíl daly vysvětlit fakt, že elektromagnetické vlnění se nechová v souladu s Newtonovými pohybovými zákony. Lze ukázat, že elektromagnetické vlny se pohybují konstantní rychlostí bez ohledu na rychlost pozorovatele. Základní myšlenkou obou teorií je, že dva pozorovatelé, kteří se relativně vůči sobě pohybují, zjistí mezi danými dvěma událostmi různé časové i prostorové intervaly, přestože se na oba vztahují stejné fyzikální zákony. Teorie relativity patří mezi nejzákladnější (a nejúspěšnější) teorie moderní fyziky.

Speciální relativita

Ve svém článku z roku 1905 nazvaném „O elektrodynamice pohybujících se těles“ vytvořil Einstein speciální teorii relativity. Speciální relativita uvažuje pouze pozorovatele, kteří jsou v inerciálních vztažných soustavách, tzn. soustavách, které se navzájem pohybují rovnoměrně přímočaře. Takoví pozorovatelé pak podle této teorie nemohou pomocí žádného experimentu určit, který z nich je v „absolutním klidu“ a který z nich se oproti tomuto klidu „pohybuje“. Tato teorie postuluje, že rychlost světla ve vakuu je pro všechny takové pozorovatele stejná.

Jednou ze silných stránek speciální relativity je, že ji lze odvodit z pouhých dvou předpokladů:

Rychlost světla ve vakuu je konstantní.
Zákony fyziky jsou shodné pro všechny pozorovatele v inerciálních soustavách.

Obecná relativita

Obecná teorie relativity byla Einsteinem zveřejněna v roce 1916 (ovšem již 25. prosince 1915 ji ve formě přednášek uvedl před Pruskou akademií věd). Je třeba podotknout, že před Einsteinem již vytvořil a zveřejnil některé rovnice německý matematik David Hilbert, což vedlo k mnoha obviněním Einsteina z plagiátorství, ovšem nejpravděpodobnější vysvětlení je, že se na vytvoření obecné relativity podíleli oba. Teorie představuje rovnici, která nahrazuje Newtonův gravitační zákon. K vysvětlení gravitace používá matematické konstrukce diferenciální geometrie a tenzorů.

Teorie považuje za ekvivalentní všechny pozorovatele, nejenom ty, kteří se navzájem pohybují rovnoměrně přímočaře (proto „obecná“ oproti „speciální“), pro všechny platí stejné zákony obecné relativity, i když se pohybují se zrychlením. V obecné teorii relativity už gravitace není síla (jako v Newtonově gravitačním zákonu), ale je důsledkem zakřivení časoprostoru. Obecná relativita je geometrická teorie, která předpokládá, že přítomnost hmoty či energie „zakřivuje“ časoprostor a že toto zakřivení ovlivňuje dráhu těles (a dokonce i dráhu světla).

Podívejte se také na

Relativistická fyzika

Gourt Home::Gourt :: Teorie relativity

Speciální relativita

Obecná relativita

Podívejte se také na