Πώς ανακάλυψε ο Αϊνστάιν τη θεωρία της σχετικότητας;
1. Πρώιμες επιρροές:
* εξισώσεις του Maxwell: Ο Αϊνστάιν επηρεάστηκε βαθιά από το έργο του James Clerk Maxwell για τον ηλεκτρομαγνητισμό. Αυτές οι εξισώσεις έδειξαν ότι η ταχύτητα του φωτός ήταν σταθερή, ανεξάρτητα από την κίνηση του παρατηρητή. Αυτό έρχεται σε αντίθεση με την κλασική φυσική της Νεύτωνα, η οποία υποθέτει ότι οι ταχύτητες ήταν σχετικές.
* πείραμα Michelson-Morley: Αυτό το πείραμα το 1887 προσπάθησε να ανιχνεύσει ένα υποθετικό μέσο που ονομάζεται "φωτεινός αιθέρας" που θεωρήθηκε ότι φέρει ελαφριά κύματα. Το πείραμα απέτυχε, αμφισβητώντας περαιτέρω την ιδέα ενός σταθερού πλαισίου αναφοράς.
2. Ειδική σχετικότητα (1905):
* Αξιολόγηση του Αϊνστάιν: Πρότεινε δύο θεμελιώδεις αξιώσεις:
* Οι νόμοι της φυσικής είναι οι ίδιοι για όλους τους παρατηρητές σε ομοιόμορφη κίνηση.
* Η ταχύτητα του φωτός σε ένα κενό είναι η ίδια για όλους τους παρατηρητές, ανεξάρτητα από την πρότασή τους.
* Συνέπειες: Αυτά τα αξιώματα οδήγησαν σε επαναστατικές συνέπειες:
* Ο χρόνος δεν είναι απόλυτος αλλά σε σχέση με την κίνηση του παρατηρητή.
* Το μήκος είναι επίσης σχετικό και οι συμβάσεις προς την κατεύθυνση της κίνησης.
* Η μάζα και η ενέργεια είναι ισοδύναμα (e =mc²).
3. Γενική σχετικότητα (1915):
* βαρύτητα ως καμπυλότητα του χωροχρόνου: Ο Αϊνστάιν επέκτεινε την ειδική σχετικότητα για να συμπεριλάβει τη βαρύτητα. Πρότεινε ότι η βαρύτητα δεν είναι δύναμη αλλά καμπυλότητα του χωροχρόνου που προκαλείται από την παρουσία μάζας και ενέργειας.
* Συνέπειες: Αυτό οδήγησε σε προβλέψεις όπως η κάμψη του φωτός γύρω από τα τεράστια αντικείμενα, το βαρυτικό redshift και την επέκταση του σύμπαντος.
διαδικασία του Αϊνστάιν:
* Πειράματα σκέψης: Ο Αϊνστάιν ήταν διάσημος για τη χρήση πειραμάτων σκέψης για να φανταστεί τα σενάρια και τις συνέπειές τους.
* Μαθηματική αυστηρότητα: Αναπτύχθηκε αυστηρά το μαθηματικό πλαίσιο των θεωριών του, αντλώντας από το έργο των μαθηματικών όπως ο Bernhard Riemann.
* επαλήθευση: Οι θεωρίες του Αϊνστάιν έχουν επανειλημμένα επαληθευτεί μέσω πειραμάτων και παρατηρήσεων, στερεοποιώντας τη θέση τους στη σύγχρονη φυσική.
Συνοπτικά, ο Αϊνστάιν δεν ανακάλυψε μόνο τη σχετικότητα. Χτίστηκε στο έργο των άλλων, αμφισβήτησε τη συμβατική σκέψη και διατύπωσε μια πρωτοποριακή θεωρία που άλλαξε την κατανόηση του χώρου, του χρόνου, της βαρύτητας και του σύμπαντος.
