|
|
Tahan artikkeliin tai osioon ei ole merkitty lahteita, joten tiedot kannattaa tarkistaa muista tietolahteista.
Voit auttaa Wikipediaa lisaamalla artikkeliin
tarkistettavissa olevia
lahteita ja merkitsemalla ne
ohjeen
mukaan.
|
Suhteellisuusteoria
tarkoittaa kahta erillista
fysiikan
teoriaa
:
erityista
ja
yleista suhteellisuusteoriaa
. Naiden yhteinen piirre on niiden perustuminen
suhteellisuusperiaatteeseen
, joka on yksi koko fysiikan keskeisimmista periaatteista. Suhteellisuusperiaatteen mukaan luonnonlait ja fysiikan teoriat ovat samat kaikissa tilanteissa eli eri tilanteissa patevat samat lait.
Suhteellisuusteoria tunnetaan siita, etta se edellyttaa jossain maarin erityista ajattelukykya, koska siihen liittyvien asioiden hahmottaminen on arkiajattelulle vierasta. Siihen liittyen onkin laadittu monia naennaisen ristiriitaisia
ajatuskokeita
, joita esitellaan usein populaarikirjallisuudessa. Yksi tunnetuimmista ajatuskokeista on
kaksosparadoksi
. Tietylla tapaa epaintuitiivisen sisaltonsa vuoksi suhteellisuusteoria on herattanyt paljon intohimoja tieteen ja filosofian harrastajien keskuudessa.
Historiallisesti ajatellen
erityinen suhteellisuusteoria
sai alkunsa
1800-luvun
loppupuolella, jolloin kuuluisa
Michelsonin?Morleyn koe
aiheutti paanvaivaa sen ajan tieteelliselle yhteisolle. Koe tehtiin vuonna 1881 ja uudelleen 1887, ja sen perusteella ei voitu havaita kaiken kattavaa
eetteria
, jonka suhteen
valo
liikkuisi vakionopeudella. Einsteinin olettamus, etta valonnopeus on havaitsijan liiketilasta riippumaton luonnonvakio, johti siihen, etta koordinaatistolle ja ajalle taytyy tehda muunnos havaitsijan liiketilasta riippuen. Muunnosyhtalot nimettiin
Lorentz-muunnokseksi
alankomaalaisen
Hendrik Antoon Lorentzin
mukaan. Lorentz johti 1890 saman yhtalon sahkokentassa liikkuvalle varaukselle.
Erityinen suhteellisuusteoria, joka tunnetaan myos suppeana tai erikoisena suhteellisuusteoriana, on nykyisen
fysiikan
vallitseva kasitys tilasta, ajasta ja
sahkomagnetismista
.
Albert Einstein
julkaisi erityisen suhteellisuusteorian
1905
. Se patee vain
inertiaalikoordinaatistoissa
eika kykene kasittelemaan kiihtyvaa (tai hidastuvaa) liiketta. Erityinen suhteellisuusteoria on yksi tarkimmin verifioiduista fysiikan teorioista. Siihen liittyvat ilmiot ovat jokapaivaisia muun muassa
hiukkas-
ja
astrofysiikan
tutkimuksessa. Erityisen suhteellisuusteorian matematiikka on helposti omaksuttavissa, ja joitakin sen tuloksia esitellaan jo lukion fysiikassa. Se on myos yhteensopiva
kvanttimekaniikan
kanssa.
Yleinen suhteellisuusteoria on erityisen suhteellisuusteorian laajennus, joka selittaa myos
painovoiman
ja patee muutoinkin kiihtyvassa liikkeessa. Einstein julkaisi yleisen suhteellisuusteorian
1915
. Yleista suhteellisuusteoriaa, toisin kuin erityista suhteellisuusteoriaa, ei ole voitu osoittaa todeksi, mika johtuu siita, ettei kaikkia sen ennustamia ilmioita ole saatu kokeellisesti varmistettua. Yleista suhteellisuusteoriaa ei ole myoskaan onnistuttu saattamaan
kvanttimekaniikan
kanssa yhteensopivaksi.
Yleisen suhteellisuusteorian perustava idea on avaruuden rakenne, minka vuoksi teoriaan perehtyminen edellyttaa
tensorilaskennan
tuntemista.
1900-luvun alun avantgarde-taiteen yhteydessa on puhuttu luonnontieteen murroksesta ja sen vaikutuksesta maailmankuvaan. Taiteilijat olivat kiinnostuneita muun muassa ei-eukliidisesta geometriasta, jota suhteellisuuteoria kayttaa. On kuitenkin liioiteltua sanoa, etta suhteelliuusteorialla olisi ollut suoraa vaikutusta esimerkiksi
kubismin
tilakasitykseen.
Commons
Wikiaineisto