תורת היחסות כוללת שתי תאוריות פיזיקליות שפותחו על-ידי אלברט איינשטיין, ושינו את תפיסת העולם של הפיזיקה בכל הנוגע למושגי היסוד שלה: זמן, מרחב, מסה ואנרגיה. עקב גודל המהפכה שבתורות אלה הרגיש איינשטיין צורך להתנצל בפני סר אייזיק ניוטון על כך שתיקן את כללי המכניקה שלו. Albert_Einstein.jpg]] תורת היחסות הפרטית, שפורסמה על ידי איינשטיין בשנת 1905, באה לענות על קשיים בהבנת התנהגות האור. תוצאות הניסוי של מייכלסון ומורלי אשר פיצל אלומת אור למספר כיוונים והוחזר היו בלתי מובנות על בסיס ההנחה שגם ביחס למהירות האור, כמו ביחס לכל מהירות אחרת, מתקיים הכלל של חיבור מהירויות. לפי כלל זה, אם מכונית נוסעת ב-99% ממהירות האור אז לכאורה האור מפנסי המכונית צריך לצאת בכמעט פעמיים מהירות האור, אבל לא זה המצב. בבסיס ההסבר שנתנה תורת היחסות הפרטית לתופעה זו עומדת ההנחה (פוסטולט) שמהירות האור קבועה לכל צופה ולא משנה מה המהירות היחסית שלו, כלומר כולם רואים אותה מהירות קבועה שמסומנת באות c (מהירות האור בריק היא בערך 300 אלף קילומטרים בשניה).

כתוצאה מהנחה יחידה זו נובעים דברים חדשים ומסעירים:

• התארכות הזמן: אם מישהו נע יחסית אלי במחצית מהירות האור אזי כאשר אני מסתכל על מחוגי השניות שלו אני אראה תזוזה של שנייה כל 1.15 שניות בשעון שלי. מי שנע לא חש בתופעה זו.
• התקצרות האורך: אם חללית נעה ביחס אלי במחצית מהירות האור אזי כאשר אני מסתכל על אורכה הוא מתקצר ב13% לעומת האורך במנוחה, אבל מי שבחללית לא יראה שום שוני.
• עליית המסה: אם חללית נעה ביחס אלי המסה שלה תהיה ב-15% יותר מאשר המסה שלה במנוחה, אבל מי שבחללית לא ימדוד שום שינוי.
• יחסיות הבו זמניות: צופה א' רואה שני ארועים רחוקים זה מזה מתרחשים סימולטנית, צופה ב' הנע ביחס לצופה א' יראה אותם מתרחשים בזמנים שונים.

דבר נוסף שחידשה התורה הוא שקילות המסה והאנרגיה - לכל גוף יש אנרגיה אשר אינה קינטית או פוטנציאלית והיא יחסית למסה שלו, על-פי הנוסחה המפורסמת E=mc². מכאן שכל גוף יכול להיות מומר באנרגיה שוות ערך למסתו - מה שמהווה היסוד התיאורטי לפיתוח פצצת אטום בפרט ואנרגיה גרעינית בכלל. ניצול מלא של שקילות זו מתרחש כאשר חומר ואנטי-חומר מתנגשים, אז הם מתאיינים- הופכים לאנרגיה ללא שארית ממהותם המקורית.

בשנת 1915 חולל איינשטיין מהפכה גדולה עוד יותר כשפירסם את תורת היחסות הכללית אשר מטפלת בגופים בתאוצה ומנסה להסביר את תופעת הכבידה, כלומר המשיכה הקיימת בין כל שני גופים בעלי מסה. ההסבר אומר שכל מסה מעקמת את המרחב סביבה ויוצרת מעין "שקע" אשר קובע את תנועת החומר ואף האנרגיה - כפי שמתבטא בתופעה המכונה עידוש כבידתי, שבה אור משנה מסלולו בקרבת מסה גדולה, שצפייה בה הייתה אחת האישושים העיקריים לתאוריה זו.

ראו מאמרים ראשיים

• תורת היחסות הפרטית
• תורת היחסות הכללית
• אלברט איינשטיין

קישורים חיצוניים

• יואב בן-דב, סרגלים ושעונים - תורת היחסות הפרטית, בספר מבוא לפיזיקה: היסטוריה, תאוריות ומושגים
• יואב בן-דב, כבידה ועיקום - תורת היחסות הכללית, בספר מבוא לפיזיקה: היסטוריה, תאוריות ומושגים

אלברט איינשטיין | חור תולעת | פיזיקה | תורת היחסות | תורות פיזיקליות

Theory of relativity | Relativitätstheorie | Théorie de la relativité | relativiteitstheorie | Relativitetsteori