Teoria da Relatividade para leigos

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Teoria da Relatividade para leigos
O espaço e o tempo são os mesmos, existe uma relação entre massa e energia, a teoria da relatividade especial que mudou no início do século passado, a visão geralmente aceita de que o mundo ainda continua a assombrar as mentes e os corações das pessoas.
Em 1905, Albert Einstein publicou a teoria da relatividade especial (STR), que explicou como interpretar o movimento entre diferentes referenciais inerciais - Simplificando, objetos que se movem com velocidade constante em relação ao outro.
Einstein explicou que quando dois objetos estão se movendo a uma velocidade constante, é necessário considerar seu movimento em relação ao outro, em vez de tomar um deles como um quadro de referência absoluto.
Portanto, se dois cosmonautas, e você, por exemplo, alemão, voando em duas naves, e quer comparar suas observações, a única coisa que você precisa saber, esta é a sua velocidade em relação ao outro.
Relatividade Especial considera somente um caso especial (daí o nome), quando o movimento uniformemente.
Se o corpo material é acelerado ou desvia, estações de leis não estão mais ativos. Em seguida, entrar em vigor a teoria da relatividade geral (GTR), o que explica o movimento de corpos materiais em geral.
A teoria de Einstein é baseada em dois princípios fundamentais:
1- O princípio da relatividade: as leis da física são mantidas mesmo em corpos que são sistemas de referência inerciais, ou seja, E. movendo a uma velocidade constante em relação ao outro.. 
2- O princípio da velocidade da luz: a velocidade da luz mantém-se a mesma para todos os observadores, independentemente da sua velocidade em relação à fonte de luz. (Físicos denotar a velocidade da luz, com a letra).
Uma das razões para o sucesso de Albert Einstein é que ele colocar os dados experimentais acima do teórico. Quando uma série de experimentos mostraram resultados que são contrários à teoria geralmente aceita, muitos físicos pensavam que estas experiências são errôneas.
Albert Einstein foi um dos primeiros que decidiram construir uma nova teoria com base em novos dados experimentais.
No final do século 19, os físicos estavam em busca do misterioso conceito do éter, o meio em que de acordo com os pressupostos convencionais tiveram de espalhar as ondas de luz, como a acústica, o que é necessário para a propagação do ar ou outro meio - sólido, líquido ou gasoso.
A crença na existência do conceito do éter levou à conclusão de que a velocidade da luz deve variar dependendo da velocidade do observador em relação ao éter.
Albert Einstein abandonou o conceito de éter e sugeriu que todas as leis físicas, incluindo a velocidade da luz, são as mesmas, independentemente da velocidade do observador - como é mostrado pela experimentação.
Homogeneidade do espaço e do tempo
Em SRT Einstein postulou uma ligação fundamental entre espaço e tempo. Universo material, como se sabe, tem três dimensões espaciais: de cima para baixo, direita-esquerda e da frente para trás. A isto se acrescenta uma outra dimensão - o tempo. Juntas, essas quatro dimensões são o continuum espaço-tempo.
Se você está se movendo em alta velocidade, suas observações sobre o espaço eo tempo pode ser diferente a partir das observações de outras pessoas, que se deslocam a uma velocidade mais lenta.
Esta ilustração mostra um experimento de pensamento que vai ajudar você a entender a idéia.
Imagine que você está em uma nave espacial nas mãos de seu laser, com o qual você envia feixes de luz no teto, que é fixado espelho. A luz refletida, recai sobre o detector, que os registra.
Acima - lhe enviou um raio de luz no teto, que se refletiu na vertical até o detector. Abaixo - por Herman seus movimentos feixe de luz em diagonal até o teto, e então - em uma diagonal para o detector
Digamos que o seu veículo está se movendo a uma velocidade constante igual a metade da velocidade da luz (0.5c). De acordo com o SRT de Einstein, para você, não importa, você nem percebe o seu movimento.
No entanto, Herman, observando-lo do resto de uma nave estelar, verá uma imagem muito diferente. Do seu ponto de vista, o feixe de luz vai passar na diagonal para o espelho no teto, e isso se reflete na queda diagonal sobre o detector.
Em outras palavras, o caminho de um raio de luz para você e Herman será diferente eo comprimento vai ser diferente. E, por conseguinte, e o comprimento de tempo que leva o feixe de laser para passar a distância para o espelho e o detector de som diferente para si.
Este fenômeno é chamado dilatação do tempo: o tempo em uma nave em movimento em alta velocidade, sob o ponto de vista de um observador na Terra flui muito mais lentamente.
Este exemplo, bem como muitos outros, demonstra a ligação inseparável entre o espaço e tempo. Esta relação é claramente evidente para o observador, mas, quando se trata de grandes velocidades próximas da velocidade da luz.
Experimentos realizados desde a publicação da teoria de seu grande Einstein, confirmou que o espaço e o tempo são realmente percebidos de forma diferente, dependendo da velocidade de circulação dos objetos.
A combinação da massa e energia
Em seu famoso artigo publicado em 1905, Einstein combinado massa e energia em uma fórmula simples, que já foi conhecido por todos os alunos: E = mc ^ 2.
De acordo com a teoria do grande físico, quando a velocidade do material do corpo aumenta, aproximando-se da velocidade da luz, e aumenta a sua massa. Ie quanto mais rápido o objeto se move, mais difícil se torna. Em caso de obtenção da velocidade de peso leve, bem como a sua energia, tornam-se infinito.
Quanto mais pesado o corpo, mais difícil é para aumentar sua velocidade; para acelerar o corpo com massa infinita requer uma quantidade infinita de energia, portanto, para objetos de materiais para atingir a velocidade da luz é impossível.
Antes do conceito de massa e energia na física de Einstein foram considerados separadamente. Brilhante cientista provou que a lei da conservação de massa, bem como a lei da conservação da energia, são parte de uma lei mais geral de massa-energia.
Devido à ligação fundamental entre os dois conceitos, a matéria pode ser convertida em energia, e vice-versa - a energia em questão.