相対性理論とは何ですか?

アルバートアインシュタインを知らないのは誰ですか?彼は彼の発見で有名なドイツの物理学者です。アインシュタインはノーベル物理学賞も受賞しました。彼の最も有名な理論の1つは、相対性理論です。

アインシュタインはこのアイデアを2段階で発表しました。最初に彼は1905年に特殊相対性理論を発表しました。10年後、一般相対性理論が発表されました。この理論は、他の科学者が原子爆弾を開発する際のガイドラインの1つになりましたが、アインシュタインは自分の理論を武器として使用できるとは考えていませんでした。

しかし、相対性理論の内容は何ですか?核爆弾として使用できるように、現実の世界でどのように適用されていますか?この記事で一緒に議論しましょう。

特殊相対性理論

アインシュタインの特殊相対性理論の最初の理論には、2つの仮定または概念がありました。最初に、物理法則は、他のオブジェクトに対して一定の速度(慣性)で移動するすべての参照フレーム内のすべてのオブジェクトに適用されます。つまり、移動状態で観測されたとしても、物理方程式の形式は常に同じになります。

2番目の概念は、真空中の光の速度はすべての観測者で常に同じであり、光源または観測者の動きに依存しないことを示しています(光速c = 3×108m / sの場合)。

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これらの2つの仮定に基づいて、アインシュタインは、質量のある物体は光速以上に移動できないと述べました。相対性理論は、速度の相対性、時間の拡大、ローレンツの収縮、質量とエネルギーの相対性など、私たちが毎日経験するものの認識に変化をもたらします。

1.速度の相対性理論

地球(参照O)に対して速度vで移動する平面(参照O ')があり、その平面が特定の速度で爆弾(オブジェクト)を放出する場合、爆弾の速度は人が見る速度と同じではありません。地球と飛行機の人々に。相対速度は次の式で表されます。

相対速度式

vx =静止している観測者に対するオブジェクトの速度(m / s)

v'x =移動する観測者に対するオブジェクトの速度(m / s)

v =静止しているオブザーバーに対するオブザーバーの移動速度(O ')(O')

c =光速(3×108 m / s)

2.時間の拡大

時間の拡張または拡張は、静止している観測者によって観測された時間間隔と、速度vで移動している観測者によって観測された時間間隔の差です。時間の拡張は次のように定式化できます。

時間拡張式

Δt=速度vで移動する観測者によって観測された時間間隔

Δt0=オブザーバーによって観測された時間間隔はまだです

v =オブザーバー速度

3.ローレンツの収縮

相対性理論によれば、空間と時間は一定ではありません。したがって、長さL0の物体は、速度vで平行に移動する観測者によってLと同じ大きさで観測されます。オブザーバーの速度が速いほど、オブジェクトは元の長さから短く表示されます。ローレンツの収縮は次のように定式化できます。

ローレンツの収縮

L =速度vで移動する観測者によって観測されたオブジェクトの長さ

L0 =静止している観測者によって観測されたオブジェクトの長さ

v =オブザーバー速度

4.質量とエネルギーの相対性

時空と同じように、静止している観測者が観測する物体の質量は、速度vで移動する観測者が観測する物体の質量とは異なります。

質量とエネルギーの相対性

m =速度vで移動する観測者によって観測された物体の質量

m0 =静止している観測者が観測した物体の質量

v =オブザーバー速度

相対論的力学では、物体のエネルギーは質量mを持ちます0 速度vの(静止)は次のように定式化できます。

エネルギーmo

質量のある物体の総エネルギーは、次の式で求めることができます。

E = E0 + Ek 、ここでE0 は静止エネルギーです(E = m0c2)

上記の説明に基づいて、質量mを持つオブジェクトのエネルギーは次のとおりです。

E = mc2

この方程式は、これまでで最もよく知られている式の1つです。質量はエネルギーの集中形態であると想定されているため、この公式は核爆弾の開発の基礎でもあり、特に核連鎖反応で形状を変えることができます。

一般相対性理論

一般相対性理論は、ニュートンの重力理論に関連しています。ニュートンは、重力は物体を互いに引き付ける目に見えない力であると言いました。しかし、彼の理論を通して、アインシュタインは重力は物体の質量によって引き起こされる時空の曲率であると主張しました。この曲率は時間に影響します。重力が大きいほど、時空の曲率で移動する時間は遅くなります。

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