Teoria da relatividade
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A teoria da relatividade, ou simplesmente de relatividade, refere-se especificamente duas teorias de Albert Einstein : relatividade especial e relatividade geral . No entanto, "relatividade" também pode se referir a Relatividade de Galileu.
O termo "teoria da relatividade" foi cunhado por Max Planck em 1908 para enfatizar como a relatividade especial (e mais tarde, a relatividade geral) utiliza o princÃpio da relatividade.
A relatividade especial
A relatividade especial é uma teoria da estrutura de espaço-tempo. Foi introduzido em Albert Einstein 1905 's " . Sobre a Eletrodinâmica dos Corpos em Movimento "A relatividade especial é baseada em dois postulados que são contraditórias em mecânica clássica :
- As leis da fÃsica são as mesmas para todos os observadores em uniforme movimento relativo um ao outro ( Galileu 's princÃpio da relatividade),
- A velocidade da luz numa vácuo, é a mesma para todos os observadores, independentemente do seu movimento relativo ou do movimento da fonte da luz .
A teoria resultante tem muitas conseqüências surpreendentes. Algumas delas são:
- Dilatação do tempo: Mover os relógios são medidos para assinalar mais lentamente do que o relógio "estacionário" de um observador.
- Contracção Comprimento: Objectos são medidos para ser encurtada na direcção em que eles se movem em relação ao observador.
- Relatividade da simultaneidade: dois eventos que aparecem em simultâneo para um observador Um não será simultâneo para um observador B se B está se movendo em relação a A.
- Equivalência massa-energia: E = mc², energia e massa são equivalentes e transmutáveis.
A caracterÃstica definidora da relatividade especial é a substituição do Transformações galileanas de mecânica clássica pela Transformações de Lorentz. (Veja as equações de Maxwell de eletromagnetismo e introdução à relatividade especial ).
A relatividade geral
A relatividade geral é uma teoria da gravitação de Einstein desenvolveu nos anos 1907-1915. O desenvolvimento da relatividade geral começou com a princÃpio de equivalência, nos termos do qual os estados de movimento acelerado e sendo em repouso numa campo gravitacional (por exemplo, quando em pé na superfÃcie da Terra) são fisicamente idênticos. O resultado disso é que queda livre é movimento inercial: Em outras palavras um objeto em queda livre está caindo porque é assim que os objetos se movem quando não há força exercida sobre eles, em vez de este ser devido à força da gravidade como é o caso da mecânica clássica . Isto é incompatÃvel com a mecânica clássica e relatividade especial porque naqueles teorias inercial objetos em movimento não podem acelerar com respeito um ao outro, mas os objetos em queda livre fazê-lo. Para resolver esta dificuldade Einstein propôs pela primeira vez que o espaço-tempo é curvo. Em 1915, ele criou o Equações de campo de Einstein que se relacionam a curvatura do espaço-tempo com a massa, energia e quantidade de movimento dentro dele.
Algumas das consequências da relatividade geral são:
- O tempo passa mais lentamente em potenciais gravitacionais mais baixos. Isto é chamado dilatação do tempo gravitacional.
- Órbitas precess de forma inesperada na teoria da gravidade de Newton. (Isto foi observado na órbita de mercúrio e em pulsares binários).
- Mesmo os raios de luz (que são de peso) de curvatura, na presença de um campo gravitacional .
- O Universo está se expandindo, e as partes mais distantes do que estão se afastando de nós mais rápido do que a velocidade da luz . Isso não contradiz a teoria da relatividade especial, uma vez que é o próprio espaço que está se expandindo.
- Frame-arrastamento, em que uma massa em rotação "arrasta" o espaço-tempo ao seu redor.
Tecnicamente, a relatividade geral é um teoria métrica de gravitação cuja definição caracterÃstica é o uso das equações de campo de Einstein. As soluções das equações de campo são tensores métricas que definem a topologia dos objectos de espaço-tempo e como mover inercial.
