En fiziko, speciala teorio de relativeco ( SR., ankaŭ konata kiel la speciala fizika relativeco aŭ STR) estas la ĝenerale akceptita kaj eksperimente bon-konfirmita fizika teorio koncerne la rilaton inter spaco kaj tempo.
En la origina pedagogia traktado de Albert Einstein, ĝi estas bazita sur du postulatoj:
#000001
La leĝoj de fiziko estas senvariaj (t.e. identa) en ĉiuj inercisistemoj (ne-akcelantaj referencaj kadroj).
La lumrapideco en vakuo estas la sama por ĉiuj observantoj, nekonsiderante la decidpropono de la lumfonto.
#000002
Ĝi estis origine proponita en 1905 fare de Albert Einstein en la papero " En la Electrodynamics of Moving Bodies (Elektrodinamiko de Moving Bodies) ".
La faktkonflikto de Newtonian mekanikistoj kun ekvacioj de Maxwell de elektromagnetismo kaj la manko de eksperimenta konfirmo por hipotezita lumporta etero kaŭzis la evoluon de speciala teorio de relativeco, kiel kiu korektas mekanikistojn por pritrakti situaciojn implikantajn moviĝojn ĉe signifa frakcio de la lumrapideco (konata relativistaj rapidecoj ).
En hodiaŭ, speciala teorio de relativeco estas la plej preciza modelo de moviĝo ĉe iu rapideco kiam gravitefikoj estas nekonsiderindaj.
Eĉ tiel, la Newtonian mekanikistmodelo daŭre estas utila (pro ĝia simpleco kaj alta precizeco) kiel aproksimado ĉe malgrandaj rapidecoj relative al la lumrapideco.
#000003
Ne ĝis Einstein evoluigis ĝeneralan relativecon, por asimili ĝeneralajn (aŭ akcelis) referencajn kadrojn kaj gravito, estis la frazo "kiun speciala teorio de relativeco" utiligis.
Traduko kiu ofte estis utiligita estas "limigita relativeco";
"speciala" vere signifas "speciala kazo".
#000004
Speciala teorio de relativeco implicas larĝan gamon de sekvoj, kiuj estis eksperimente konfirmitaj, [3] inkluzive de longokuntiriĝo, tempodilatiĝon, relativistan mason, mas-energian ekvivalentecon, universalan rapideclimon kaj relativecon de samtempeco.
Ĝi anstataŭigis la konvencian nocion de absoluta monda tempo kun la nocio de tempo kiu estas dependa de referenca kadro kaj spaca pozicio.
Prefere ol senvaria tempintervalo inter du okazaĵoj, ekzistas senvaria spactempintervalo.
Kombinite kun aliaj leĝoj de fiziko, la du postulatoj de speciala teorio de relativeco antaŭdiras la ekvivalentecon de tumoro kaj energio, kiel esprimite en la mas-energia ekvivalentec formulo E = al Mc 2, kie c estas la lumrapideco en vakuo.
#000005
Difina kvalito de speciala teorio de relativeco estas la anstataŭigo de la galileaj transformoj de Newtonian mekaniko kun la lorencaj transformoj.
La tempon kaj spaco ne povas esti difinita aparte de unu la alian.
Prefere spaco kaj tempo estas interplektitaj en ununuran kontinuumon konata kiel spactempo.
La okazaĵoj kiuj okazas en la sama tempo ĉar unu observanto povas okazi en malsamaj tempoj por alia.
#000006
La teorio estas "speciala" en tio ke ĝi nur uzas en la speciala kazo kie la kurbeco de spactempo pro gravito estas nekonsiderinda.
Por inkludi graviton, Einstein formulis ĝeneralan relativecon en 1915.
Speciala teorio de relativeco, kontraŭe al kelkaj malmodernaj priskriboj, estas kapabla je pritraktado de akceladoj same kiel akcelitaj referencaj kadroj.
#000007
Ĉar galilea relativeco nun estas konsiderita aproksimado de speciala teorio de relativeco kiu estas valida por malaltaj rapidecoj, speciala teorio de relativeco estas konsiderita aproksimado de ĝenerala relativeco kiu estas valida por malfortaj gravitkampoj, t.e. ĉe sufiĉe malgranda skalo kaj en kondiĉoj de libera falo.
Dum ĝenerala relativeco asimilas noneuclidean geometrion por reprezenti gravitefikojn kiel la geometria kurbeco de spactempo, speciala teorio de relativeco estas malvastanima al la plata spactempo konata kiel spaco de Minkowski.
Loke Lorentz-senvaria kadro kiu sekvas speciala teorio de relativeco povas esti difinita ĉe sufiĉe malgrandaj skvamoj, eĉ en kurba spactempo.
#000008
Galilejo jam postulis ke ekzistas neniu absoluta kaj klare difinita stato de ripozo (neniuj privilegiaj referencaj kadroj), principo nun nomita la principo de Galileo de relativeco.
Einstein etendis tiun principon tiel ke ĝi respondecis pri la konstanta lumrapideco, [10] fenomeno kiuj estis ĵus observitaj en la Michelson-Morley-eksperimento.
Li ankaŭ postulis ke ĝi tenas por ĉiuj leĝoj de fiziko, inkluzive de kaj la leĝoj de mekaniko kaj de elektrodinamiko.
#000009
Referencaj kadroj kaj relativa moviĝo
#000011
Ekvivalenteco de maso kaj energio
Kiom longe povas oni vojaĝi de la Tero?
#000012
Komparo inter plata eŭklida spaco kaj spaco de Minkowski
#000013
Transformoj de fizikaj kvantoj inter referencaj kadroj
#000014
Speciala teorio de relativeco por ĝenerala spektantaro (neniu matematika scio postulis)
Speciala teorio de relativeco klarigita (uzante kuracherbon aŭ pli progresintan matematikon)
#000015
Einstein perceptis du fundamentajn proponojn kiuj ŝajnis esti la plej nepraj, nekonsiderante la preciza valideco de la (tiam) konataj leĝoj de aŭ mekaniko aŭ elektrodinamiko.
Tiuj proponoj estis la konstanteco de la lumrapideco kaj la sendependeco de leĝoj (aparte la konstanteco de la lumrapideco) de la elekto de inercisistemo.
En lia komenca prezento de speciala teorio de relativeco en 1905 li esprimis tiujn postulatojn kiel: [1]
#000016
La Principo de Relativeco - La leĝoj de kiuj la statoj de fizikaj sistemoj spertas ŝanĝon ne estas trafitaj, ĉu tiuj ŝanĝoj de ŝtato estu plusendis al tiu aŭ la aliaj de du sistemoj uniformitan translatorikan moviĝon relative al unu la alian.
La Principo de Invarianta Lumo-Rapideco -" ...
lumo ĉiam estas disvastigita enen senhoma regiono kun definitiva rapideco [rapideco] c kiu estas sendependa de la stato de moviĝo de la elsendanta korpo" (de la antaŭparolo).
Tio estas, lumo en vakuo disvastiĝas kun la rapideco c (fiksa konstanto, sendependa de direkto) en almenaŭ unu sistemo de inercikoordinatoj (la "senmovaj sistemo"), nekonsiderante la stato de moviĝo de la lumfonto.
#000017
La derivaĵo de speciala teorio de relativeco dependas ne nur de tiuj du eksplicitaj postulatoj, sed ankaŭ de pluraj silentaj supozoj ( faritaj en preskaŭ ĉiuj teorioj de fiziko), inkluzive de la izotropeco kaj homogeneco de spaco kaj la sendependeco de mezurantaj bastonoj kaj horloĝoj de ilia pasinta historio.
#000018
Sekvante la originan prezenton de Einstein de speciala teorio de relativeco en 1905, multaj malsamaj aroj de postulatoj estis proponitaj en diversaj alternativaj derivaĵoj.
Tamen, la plej ofta aro de postulatoj restas tiuj utiligitaj fare de Einstein en lia origina artikolo.
Pli matematika deklaro de la Principo de Relativeco igita pli posta fare de Einstein, kiu lanĉas la koncepton de simpleco ne menciite supre estas:
#000019
Speciala principo de relativeco: Se koordinatsistemo K estas elektita Se, rilate al ĝi, leĝoj tenas bonaj en sia plej simpla formo, la samaj leĝoj tenas varon rilate al iu alia koordinatsistemo K translokiĝi uniformita traduko relative al K.
#000020
Henri Poincaré disponigis la matematikan kadron por relativecteorio per pruvado ke lorencaj transformoj estas subaro de sia Poincaré-grupo de simetriotransformoj.
Einstein poste derivis tiujn transformojn de siaj aksiomoj.
#000021
Multajn el la artikoloj de Einstein ĉi-tie derivaĵoj de la lorenca transformo bazigis sur tiujn du principojn.
#000022
Einstein konstante surbaze la derivaĵon de Lorentz-envarianco (la esenca kerno de speciala teorio de relativeco) de ĵus la du fundamentaj principoj de relativeco kaj lum-speeita envarianco.
#000023
La komprenbazaĵo por la speciala fizika relativeco estas tio: La supozorelativeco kaj lumrapidecenvarianco estas kongruaj se rilatoj de nova tipo ("lorenca transformo") estas postulitaj por la konvertiĝo de koordinatoj kaj tempoj de la okazaĵoj ...
La universala principo de la speciala fizika relativeco estas enhavita en la postulato: La leĝoj de fiziko estas senvariaj kun respekto al lorencaj transformoj (por la transiro de unu inercisistemo ĝis iu alia propraaŭtoritate elektita inercisistemo).
Tio estas limigadprincipo por naturleĝoj ...
#000024
Tiel multaj modernaj traktadoj de speciala teorio de relativeco bazigas ĝin sur la ununura postulato de universala Lorentz-kunvarianco, aŭ, ekvivalente, sur la ununura postulato de Minkowski-spactempo.
#000025
De la principo de relativeco sole sen supozado de la konstanteco de la lumrapideco (t.e. uzado de la izotropeco de spaco kaj la simetrio implicita per la principo de speciala teorio de relativeco) oni povas montri ke la spactempotransformoj inter inercikadroj estas aŭ Euclidean, galileano, aŭ Lorentzian.
En la Lorentziana kazo, oni tiam povas akiri relativistan intervalkonservadon kaj certan finhavan limigan rapidecon.
Eksperimentoj indikas ke tiu rapideco estas la lumrapideco en vakuo.
#000026
La konstanteco de la lumrapideco estis instigita per la teorio de Maxwell de elektromagnetismo kaj la manko de indico por la luminiferoza etero.
Ekzistas konfliktanta indico sur la amplekso al kiu Einstein estis influita per la nulsekvo de la Michelson-Morley-eksperimento.
En iu kazo, la nulsekvo de la Michelson-Morley-eksperimento helpis al la nocio de la konstanteco de la lumrapidecgajno ĝeneraligitan kaj rapidan akcepton.
#000027
Manko de absoluta referenca kadro
#000028
Referencaj kadroj, kunlaboras, kaj la lorenca transformo
#000030
Referencaj kadroj ludas decidan rolon en relativecteorio.
La esprimo referenco enkadrigas kiel uzita ĉi tie estas observa perspektivo en spaco kiu ne spertas ajnan ŝanĝon en moviĝo (akcelado), de kiu pozicio povas esti mezurita laŭ 3 spacaj aksoj.
Krome, referenca kadro havas la kapablon determini mezuradojn de la tempo de la okazaĵoj uzantaj "horloĝon" (ajna referencaparato kun unuforma periodeco).
#000031
Okazaĵo estas okazo kiu povas esti asignita ununura unika tempo kaj loko en spaco relative al referenca kadro: ĝi estas "punkto" en spactempo.
Ĉar la lumrapideco estas konstanta en relativeco en ĉiu kaj ĉiu referenca kadro, pulsoj de lumo povas esti uzitaj por malambigue mezuri distancojn kaj plusendi reen la tempojn kiuj okazaĵoj okazis al la horloĝo, eĉ se lumo prenas tempon atingi la horloĝon post kiam la okazaĵo ŝvitis.
#000032
Ekzemple, la eksplodo de knalfajraĵo povas esti konsiderita kiel "okazaĵo".
Ni povas tute precizigi okazaĵon de ĝiaj kvar spactempokoordinatoj: La tempo de okazo kaj ĝia 3-dimensia spaca loko difinas referencpunkton.
Lasu nin voki tiun referencan kadron S.
#000033
En relativecteorio ni ofte volas kalkuli la pozicion de punkto de malsama referencpunkto.
#000034
Supozi ke ni havas duan referencan kadron S ′, kies spacaj aksoj kaj horloĝo precize koincidas kun tiu de S en tempo nul, sed ĝi moviĝas ĉe konstanta rapideco v kun respekto al S laŭ la absciso.
#000035
Ĉar ekzistas neniu absoluta referenca kadro en relativecteorio, koncepto de "moviĝi" ne strikte ekzistas, ĉar ĉio ĉiam moviĝas kun respekto al iu alia referenca kadro.
Anstataŭe, ĉiuj du kadroj kiuj moviĝas ĉe la sama rapideco en la sama direkto laŭdire estas kotransloĝiĝo.
Tial, S kaj S ′ ne estas kotransloĝiĝo.
#000036
Difinu la okazaĵon por havi spactempokoordinatojn ( t, x, y, z) en sistemo S kaj ( t ′, x ′, y ′, z ′) en referenca kadro moviĝanta ĉe rapideco v kun respekto al tiu kadro, S ′.
Tiam la lorenca transformo precizigas ke tiuj koordinatoj estas rilataj laŭ la sekva maniero:
#000037
estas la Lorentz-faktoro kaj c estas la lumrapideco en vakuo, kaj la rapideco v de S ′ estas paralela al la absciso.
La y kaj z kunordigas estas netuŝitaj;
nur la x kaj t kunlaboras estas transformitaj.
Tiuj lorencaj transformoj formas unu-parametran grupon de liniaj mapadoj, tiu parametro estanta nomita rapideco.
#000038
Ekzistas nenio speciala koncerne la abscison, la transformo povas validi por la y aŭ z aksoj, aŭ efektive en iu direkto, kiu povas esti farita per indikoj paralela al la decidpropono (kiuj estas misprezentitaj per la γ faktoro) kaj perpendikulara;
vidu ĉefan artikolon por detaloj.
#000039
Kvanto-Invarianto sub lorencaj transformoj estas konata kiel Lorentz-Skalaro.
#000040
Skribante la lorenca transformo kaj ĝian inversan laŭ kunordigitaj diferencoj, kiel kie ekzemple unu okazaĵo havas koordinatojn ( x 1, t 1) kaj ( x ′ 1, t ′ 1), ke alia okazaĵo havas koordinatojn ( x 2, t 2) kaj ( x ′ 2, t ′ 2), kaj la diferencoj estas difinitaj
#000041
Tiuj efikoj estas eksplicite rilatitaj al nia maniero mezuri tempintervaloj inter la okazaĵoj kiuj okazas ĉe la sama loko en antaŭfiksita koordinatsistemo (nomitaj "ko-lokaj" la okazaĵoj).
Tiuj tempintervaloj estos malsamaj en alia koordinatsistemo moviĝanta kun respekto al la unua, se la okazaĵoj ankaŭ ne estas samtempaj.
Simile, tiuj efikoj ankaŭ rilatigas al niaj laŭmezuraj distancoj inter separitaj sed samtempaj okazaĵoj en antaŭfiksita koordinatsistemo de elekto.
Se tiuj okazaĵoj ne estas ko-lokaj, sed estas apartigitaj per distanco (spaco), ili ne okazos ĉe la sama spaca distanco de unu la alian kiam vidite de alia kortuŝa koordinatsistemo.
Tamen, la spactempintervalo estos la sama por ĉiuj observantoj.
#000042
Tempodilatiĝo kaj longokuntiriĝo ne estas optikaj iluzioj, sed originalaj efikoj.
Mezuradoj de tiuj efikoj ne estas artefakto de doplera ŝanĝo, nek ili estas la rezulto de neglekti por enkalkuli la tempon ĝi prenas lumon por vojaĝi de okazaĵo al observanto.
#000043
Tiu estaĵo menciita, sciencistoj faras fundamentan distingon inter mezurado aŭ observado unuflanke, kontraŭ vida aspekto, aŭ kion oni vidas.
#000044
Dum multaj jaroj, la distingo inter la du ne estis ĝenerale aprezita.
Ekzemple, estis ĝenerale opiniite ke longo kuntiris objekton pasantan preter observanto fakte fakte estus vidita kiel longo kontraktiĝis.
En 1959, James Terrell kaj Roger Penrose sendepende indikis ke diferencigaj tempodiferencefikoj en signaloj atingantaj la observanton de la malsamaj partoj de kortuŝa objektorezulto en la vida aspekto de rapida objekto estanta tre diferencaj de ĝia laŭmezura formo.
Ekzemple, cedanta objekto prezentiĝus kuntirita, proksimiĝanta objekto prezentiĝus longforma, kaj preterpasanta objekto havus misoblikvan aspekton kiu estis komparita kun rotacio.
Sfero en moviĝo retenas la aspekton de sfero, kvankam bildoj sur la surfaco de la sfero prezentiĝos torditaj.
#000045
1‐13 ilustras kubon rigarditan de fore de kvar fojojn la longo de ĝiaj flankoj.
Ĉe altaj rapidecoj, la flankoj de la kubo kiuj estas perpendikularaj al la direkto de moviĝo prezentiĝas hiperbolaj laŭ formo.
La kubo estas fakte ne rotaciita.
Prefere, lumo de la malantaŭo de la kubo prenas pli longe por atingi onies okulojn komparite kun lumo de la fronto, dum kiu tempo la kubo moviĝis dekstren.
Tiu iluzio estis konata kiel Terrell-rotacio aŭ la Terrell-Penrose-efiko.
#000046
[noto 1] Alia ekzemplo kie vida aspekto estas en konflikto kun mezurado venas de la observado de ŝajna superluminala moviĝo en diversaj radiogalaksioj, BL Lac-objektoj, kvazaroj, kaj aliaj astroj kiuj elĵetas relativist-speeitajn jetojn de materio laŭ mallarĝaj anguloj kun respekto al la spektanto.
Optikiluziaj rezultoj donantaj la aspekton de pli rapida ol malpeza vojaĝado.
1‐14, galaksio M87 eksudas eksteren altrapidan jeton de subatomaj partikloj preskaŭ rekte direkte al ni, sed Penrose-Terrell rotacio igas la jeton ŝajni esti moviĝanta laterale en la sama maniero kiu la aspekto de la kubo en Figo.
#000047
Sekvoj venita de la lorenca transformo
#000048
La sekvoj de speciala teorio de relativeco povas esti derivitaj de la lorenctransformo ekvacioj.
Tiuj transformoj, kaj tial speciala teorio de relativeco, kondukas al malsamaj fizikaj prognozoj ol tiuj de Newtonian mekaniko kiam relativaj rapidecoj iĝas kompareblaj al la lumrapideco.
La lumrapideco estas tiel multe pli granda ol io ajn kion homoj renkontas tiel kelkajn el la efikoj antaŭdiritaj de relativeco estas komence kontraŭintuiciaj.
#000049
Du okazaĵoj okazantaj en du malsamaj lokoj kiuj okazas samtempe en la referenca kadro de unu inerciobservanto, povas okazi ne-samtempe en la referenca kadro de alia inerciobservanto (manko de absoluta samtempeco).
#000050
De la unua ekvacio de la lorenca transformo laŭ kunordigitaj diferencoj
#000051
estas klare ke du okazaĵoj kiuj estas samtempaj en kadro S (kontentigante δt = 0), ne estas nepre samtempaj en alia inercikadro S ′ (kontentigante δt ′ = 0).
Nur se tiuj okazaĵoj estas plie ko-lokaj en kadro S (kontentigante δks = 0), ili estos kadro S ′.
#000052
La temperareto inter du okazaĵoj ne estas senvaria de unu observanto ĝis alia, sed estas dependa de la relativaj rapidecoj de la referencaj kadroj de la observantoj (ekz., la ĝemelparadokso kiu koncernas ĝemelon kiu flugas for en kosmoŝipo vojaĝanta proksime de la lumrapideco kaj revenas por malkovri ke lia aŭ ŝia ĝemelgefrato maturigis multe pli).
#000053
Supozi horloĝo estas ĉe ripozo en la nepretigita sistemo S.
La loko de la horloĝo en du malsamaj tiktakoj tiam estas karakterizita per δks = 0.
Por trovi la rilaton inter la tempoj inter tiuj tiktakoj kiel mezurite en ambaŭ sistemoj, la unua ekvacio povas esti utiligita por trovi:
#000054
Tio montras ke la tempo ( δt ′) inter la du tiktakoj kiel vidite en la kadro en kiu la horloĝo moviĝas ( S ′), estas pli longa ol la tempo ( δt) inter tiuj tiktakoj kiel laŭmezure en la ripozokadro de la horloĝo ( S).
Tempodilatiĝo klarigas kelkajn fizikajn fenomenojn;
ekzemple, la vivdaŭro de Muonoj produktitaj per kosmaj radiadoj influantaj la atmosferon de la Tero estas mezurita por esti pli bonega ol la vivdaŭroj de Muonoj mezuritaj en la laboratorio.
#000055
La grandeco (ekz., longo) de objekto kiel mezurite fare de unu observanto povas esti pli malgranda ol la rezultoj de mezuradoj de la sama objekto farita fare de alia observanto (ekz., la ŝtupetarparadokso implikas longan ŝtupetaron vojaĝantan proksime de la lumrapideco kaj estaĵo enhavita ene de pli malgranda garaĝo).
#000056
Simile, supozas ke mezuranta bastono estas ĉe ripozo kaj vicigita laŭ la absciso en la nepretigita sistemo S.
En tiu sistemo, la longo de tiu bastono estas skribita kiel δks.
Por mezuri la longon de tiu bastono en la sistemo S ′, en kiu la bastono moviĝas, la distancojn x ′ al la finpunktoj de la bastono devas esti mezuritaj samtempe en tiu sistemo S ′.
En aliaj vortoj, la mezurado estas karakterizita per δt ′ = 0, kiu povas esti kombinita kun la kvara ekvacio por trovi la rilaton inter la longoδks kaj δks ′:
#000057
Tio montras ke la longo ( δks ′) de la bastono kiel mezurite en la kadro en kiu ĝi estas kortuŝa ( S ′), estas pli mallonga ol it longo ( δks) en it propra ripozokadro ( S).
#000058
Rapidecoj (rapidecoj) ne simple aldonas.
Se la observanto en S mezuras objekton movantan laŭ la absciso ĉe rapideco u, tiam la observanto en la S ′ sistemo, referencan kadron moviĝanta ĉe rapideco v en la x direkto kun respekto al S, mezuros la objekton moviĝantan kun rapideco u ′ kie (de la lorencaj transformoj supra):
#000059
La alia kadro S mezuros:
#000060
Rimarkas ke se la objekto moviĝis ĉe la lumrapideco en la S sistemo (t.e. u = c), tiam ĝi ankaŭ estus moviĝanta ĉe la lumrapideco en la S ′ sistemo.
Ankaŭ, se kaj u kaj v estas malgrandaj kun respekto al la lumrapideco, ni reakiros la intuician galilean transformon de rapidecoj
#000061
La kutima ekzemplofakto estas tiu de trajno (kadro S ′ supra) vojaĝanta orienten kun rapideco v kun respekto al la trakoj (kadro S).
Infano ene de la trajno ĵetas basbalon orienten kun rapideco u ′ kun respekto al la trajno.
En nerelativistaj fizikoj, observanto ĉe ripozo en la trakoj mezuros la rapidecon de la basbalo (orienten) kiel u = u
v , dum en speciala teorio de relativeco tio jam ne estas vera;
anstataŭe la rapideco de la basbalo (orienten) ricevas per la dua ekvacio:
Denove, ekzistas nenio speciala koncerne la x aŭ oriente indikoj.
Tiu formalismo validas por iu direkto pripensante paralelajn kaj perpendikularajn komponentojn de moviĝo en la direkto de relativa rapideco v, vidas ĉefan artikolon por detaloj.
#000062
La orientiĝo de objekto (t.e. la paraleligo de siaj aksoj kun la aksoj de la observanto) povas esti malsama por malsamaj observantoj.
Male al aliaj relativistaj efikoj, tiu efiko iĝas tre signifa ĉe sufiĉe malaltaj rapidecoj kiel povas esti vidita en la spino de movado de partikloj.
#000063
Ekvivalenteco de maso kaj energio
#000064
Ĉar la rapideco de objekto aliras la lumrapideco de la perspektivo de observanto, siajn relativistan tumor pliiĝojn tiel farante pli kaj pli malfacila akceli ĝin de ene de la referenca kadro de la observanto.
#000065
La energienhavo de objekto ĉe ripozo kun tumoro da m korespondas al Mc 2.
Principo de konservado de energio implicas ke, en iu reago, malkresko de la sumo de la tumoroj de partikloj devas esti akompanita per pliiĝo en kinetaj energioj de la partikloj post la reago.
Simile, la maso de objekto povas esti pliigita prenante enen kinetajn energiojn.
#000066
Aldone al la artikoloj referenceitaj supre - kiuj donas derivaĵojn da la lorenca transformo kaj priskribas la fundamentojn de speciala teorio de relativeco - Einstein ankaŭ skribis almenaŭ kvar artikolojn donante heŭristikajn argumentojn por la ekvivalenteco (kaj transmutacieblo) de maso kaj energio, por E = Mc 2 .
#000067
La energio kaj impeto estas trajtoj de materio kaj radiado, kaj estas maleble dedukti ke ili formas kvar-vektoran ĵus de la du bazaj postulatoj de speciala teorio de relativeco memstare, ĉar tiuj ne parolas pri materio aŭ radiado, ili nur paroli pri spaco kaj tempo.
La derivaĵo tial postulas iun kroman fizikan rezonadon.
En lia 1905 artikolo, Einstein uzis la kromajn principojn kiujn tiu Newtonian mekaniko devus teni por malrapidaj rapidecoj, tiel ke ekzistas unu energio skalaro- kaj unu- tri-vektora impeto ĉe malrapidaj rapidecoj, kaj ke la konservadleĝo por energio kaj impeto estas ekzakte vera en relativeco.
Krome, li supozis ke la energio de lumo estas transformita per la sama Doppler-ŝanĝa faktoro kiel sia frekvenco, kiun li surbaze de ekvacioj de Maxwell. antaŭe
La unua el la artikoloj de Einstein pri tiu subjekto estis "Damainoj la Inercio de Korpo Dependi sur its Energio-Enhavo?"
Kvankam la argumento de Einstein en tiu papero estas preskaŭ universale akceptita fare de fizikistoj kiel ĝustaj, eĉ memevidentaj, multaj verkintoj tra la jaroj sugestis ke ĝi estas malĝusta.
Aliaj verkintoj sugestas ke la argumento estis simple nekonkludebla ĉar ĝi dependis de kelkaj implicaj supozoj.
#000069
Einstein agnoskis la disputon pri sia derivaĵo en sia enketartikolo (1907) pri speciala teorio de relativeco.
Tie li notas ke estas probleme fidi je ekvacioj de Maxwell por la heŭristika mas-energia argumento.
La argumento en lia 1905 artikolo povas esti aranĝita kun la emisio de iuj senmasaj partikloj, sed la Maxwell-ekvacioj estas implicite utiligitaj por fari evidenta ke la emisio de lumo aparte povas esti atingita nur farante laboron.
Por elsendi elektromagnetajn ondojn, ĉion kion vi devas fari estas skui ŝarĝitan partiklon, kaj tio evidente funkcias, tiel ke la emisio estas de energio.
#000070
Kiom longe povas oni vojaĝi de la Tero?
#000071
Ĉar oni ne povas vojaĝi pli rapide ol lumo, oni eble finos ke homa neniam povas vojaĝi pli for de la Tero ol 40 lumjaroj se la vojaĝanto estas aktiva inter la aĝoj de 20 kaj 60.
Oni facile opinius ke vojaĝanto neniam povus atingi pli ol la tre malmultaj sunsistemoj kiuj ekzistas ene de la limo de 20-40 lumjaroj de la tero.
Sed tio estus malĝusta konkludo.
Pro tempodilatiĝo, hipoteza kosmoŝipo povas vojaĝi miloj da lumjaroj dum la 40 aktivaj jaroj de la piloto.
Se kosmoŝipo povus esti konstruita tio akcelas ĉe konstanto 1 g , ĝi, post iomete malpli ol jaro, estos vojaĝanta ĉe preskaŭ la lumrapideco vide de la Tero.
#000072
Kaŭzeco kaj malpermeso de moviĝo pli rapida ol lumo
#000074
En diagramo 2 la intervalo AB- estas "temp-similaj";
t.e., ekzistas referenca kadro en kiu okazaĵoj A kaj B okazas ĉe la sama loko en spaco, apartigita nur per okazado en malsamaj tempoj.
Se antaŭas B en tiu kadro, tiam A antaŭas B en ĉiuj kadroj.
Ĝi estas hipoteze ebla por materio (aŭ informoj) al vojaĝado de A ĝis B, tiel ke povas ekzisti kaŭza rilato (kun A la kialo kaj B la efiko).
#000075
La intervalo AC en la diagramo estas "spac-simila";
t.e., ekzistas referenca kadro en kiu okazaĵoj A kaj C okazas samtempe, apartigis nur en spaco.
Ekzistas ankaŭ enkadrigas en kiu A antaŭas C (kiel montrite) kaj enkadrigas en kiu C antaŭas A. If kiun ĝi estis ebla ke kial-kaj-efika rilato ekzistus inter la okazaĵoj A kaj C, tiam paradoksojn de kaŭzeco rezultus.
Ekzemple, se A estus la kialo, kaj C la efiko, tiam ekzistus referencaj kadroj en kiu la efiko antaŭis la kialon.
Kvankam tio en si mem ne kaŭzos paradokson, oni povas montri [43] [44] tiel pli rapide ol lumsignaloj povas esti senditaj malantaŭa en onies propran pasintecon.
Kaŭza paradokso tiam povas esti konstruita sendante la signalon se kaj nur se neniu signalo antaŭe estis ricevita.
#000076
Tial, se kaŭzeco estas konservota, unu el la sekvoj de speciala teorio de relativeco estas tiel neniu informsignalo aŭ materiala objekto povas vojaĝi pli rapide ol lumo en vakuo.
Tamen, kelkaj "aĵoj" daŭre povas moviĝi pli rapide ol lumo.
Ekzemple, la loko kie la trabo de serĉlumo trafas la fundon de nubo povas moviĝi pli rapide ol lumo kiam la serĉlumo estas turnita rapide.
#000077
Eĉ sen konsideroj de kaŭzeco, ekzistas aliaj fortaj kialoj kial faster-ol-luma vojaĝado estas malpermesita per speciala teorio de relativeco.
Al observanto kiun ne akcelas, ĝi ekaperas kiel kvankam la inercio de la objekto estas kreskanta, produkti pli malgrandan akceladon en respondo al la sama forto.
Tiu konduto estas observita en partikloakceleratoroj, kie ĉiu ŝargis partiklon estas akcelita fare de la elektromagneta forto.
#000078
Speciala teorio de relativeco uzas "platan" 4-dimensian spacon de Minkowski - ekzemplon de spactempo.
Minkowski-spactempo ŝajnas esti tre simila al la norma 3-dimensia eŭklida spaco, sed ekzistas decida diferenco kun respekto al tempo.
#000079
En 3D spaceto, la diferencialo de distanco (linielemento) d estas difinita per
#000080
dks 1, dks 2, dks 3) estas la diferencialoj de la tri spaca grandeco.
En Minkowski-geometrio, ekzistas ekstra dimensio kun koordinato X 0 derivita de tempo, tia ke la distancdiferencialo plenumas
#000081
La fakta formo de d supre dependas de la metriko kaj de la elektoj por la Xa 0 kunlaboras.
Igi la tempon kunlabori aspekti pli kiel la spaco kunlaboras, ĝi povas esti traktita kiel imaga:
X 0 = ikt (tio estas nomita Wick-rotacio).
Laŭ Misner, Thorne kaj Wheeler (1971, §2.3), finfine la pli profunda kompreno de kaj speciala kaj ĝenerala relativeco venos de la studo de la Minkowski metrika (priskribite malsupre) kaj al preno X 0 = ct , prefere ol "suspektinda" Eŭklida metriko utiliganta ikt kiel la tempokoordinaton.
#000083
Iu verkintuzo X 0 = t , kun faktoroj de c aliloke kompensi;
ekzemple, spacaj koordinatoj estas dividitaj per c aŭ faktoroj de c ±2 estas inkluditaj en la metrika tensoro.
Tiuj multnombra konvencioj povas esti anstataŭitaj uzante naturajn unuojn kie c = 1.
Tiam spaco kaj tempo havas ekvivalentajn unuojn, kaj neniuj faktoroj de c ekaperas ie ajn.
#000084
Se ni reduktas la spacan grandecon al 2, tiel ke ni povas reprezenti la fizikon en 3D spaceto
#000085
ni vidas ke la nula geodesicso mensogo laŭ du-konuso (vidu bildon ĝusta) difinita per la ekvacio;
#000086
kiu estas la ekvacio de cirklo de radiuso c dt.
#000087
Se ni etendas tion al tri spaca grandeco, la nulgeodesics estas la 4-dimensia konuso:
#000088
Tiu nuldu-konuso reprezentas la "vidlinion" de punkto en spaco.
Tio estas, kiam ni rigardas la stelojn kaj diras "La lumon de tiu stelo kiun mi ricevas estas X jarojn aĝa", ni rigardas malsupren tiun vidlinion: nulo geodezia.
Tial la nulo duobla konuso ankaŭ estas konataj kiel la "lumkonuso".
(La punkto en la pli malalta maldekstro da la bildo super rajto reprezentas la stelon, la origino reprezentas la observanton, kaj la linio reprezentas la nulan geodezian "vidlinion".
#000089
La konuso en la − t regiono estas la informoj kiu la punkto estas "envenanta", dum la konuso en la + t sekcio estas la informoj kiun la punkto "sendas".
#000090
La geometrio de spaco de Minkowski povas esti prezentita uzante Minkowski-diagramojn, kiuj estas utilaj ankaŭ en komprenado de multaj el la pensaj eksperimentoj en speciala teorio de relativeco.
#000091
Notu ke, en 4d spactempo, la koncepto de la centro de maso iĝas pli d komplika, vidi centron de maso (relativista).
#000092
Supra, la lorenca transformo por la tempokoordinato kaj tri spaceto kunlaboras ilustras ke ili estas interplektitaj.
Tio estas vera pli ĝenerale: certaj paroj de "temposimilaj" kaj "spacosimilaj" kvantoj kompreneble kombinas sur egala bazo sub la sama lorenca transformo.
#000093
La lorenca transformo en norma konfiguracio supra, t.e. por akcelo en la x direkto, povas esti transfandita en matricformularon jene:
#000094
La plej simpla ekzemplo de kvar-vektora estas la pozicio de okazaĵo en spactempo, kiu konsistigas temposimilan komponentoct kaj spacosimilan komponenton x
x, y, z), en kontraŭvariaĵo
pozicio kvar vektoro kun komponentoj:
#000096
kie ni difinas X 0 = ct tiel ke la tempokoordinato havas la saman dimension de distanco kiel la alia spaca grandeco;
tiel tio spaco kaj tempo estas traktitaj egale.
Nun la transformo de la kontraŭvariaĵkomponentoj de la pozicio 4-vektoro povas esti kompakte skribita kiel:
#000097
Ekzemploj de aliaj 4-vektors inkludas la kvar-rapidecan U μ, difinita kiel la derivaĵo de la pozicio 4-vektoro kun respekto al bonorda tempo:
#000098
kie m estas la senvaria maso.
#000099
La kvar-akcelada estas la bonorda tempoderivaĵo de 4-rapideca:
#000100
La transformo regas por tridimensiaj rapidecoj kaj akceladoj estas tre mallertaj;
eĉ supre en norma konfiguracio la rapidecekvacioj estas tre komplikaj pro sia ne-lineareco.
Aliflanke, la transformo de kvar-rapideca kaj kvar-akceladaj estas pli simpla per la lorenctransformo-matrico.
#000101
La kvar-gradienta de skalara kampo φ transformas kovariantly prefere ol kontravariantly:
#000102
Ĝi estas la kovariaĵderivaĵo kiu transformas en manifesta kunvarianco, en kartezaj koordinatoj kiujn tio okazas por redukti al la partaj derivaĵoj, sed ne en aliaj koordinatoj.
#000103
Pli ĝenerale, la kovariaĵ komponentoj de 4-vektortransformaĵo laŭ la inversa lorenca transformo:
#000104
La postulatoj de speciala teorio de relativeco limigas la precizan formas la lorenca transformo matricojn prenas.
#000105
Pli ĝenerale, la plej multaj fizikaj kvantoj estas plej bone priskribitaj kiel (komponentoj de) tensoroj.
Tiel por transformi de unu kadro ĝis alia, ni utiligas la bonkonatan tensoran transformleĝon [52]
#000106
Ĉiuj tensoroj transformas de tiu regulo.
#000107
Ekzemplo de kvaro dimensia dua ordo malsimetria tensoro estas la relativista angula movokvanto, kiu havas ses komponentojn: tri estas la klasika angula movokvanto, kaj la aliaj tri estas rilatitaj al la akcelo de la centro de tumoro de la sistemo.
La derivaĵo de la relativista angula movokvanto kun respekto al bonorda tempo estas la relativista tordmomanto, ankaŭ dua-orda malsimetria tensoro.
#000108
La elektromagnetkampa tensoro estas alia dua-orda malsimetriatensora kampo, kun ses komponentoj: tri por la kampo kaj pliaj tri por la kampo.
Ekzistas ankaŭ la stres-energia tensoro por la elektromagneta kampo, nome la elektromagneta stres-energia tensoro.
#000109
La metrika tensoro permesas al tia difini la internan produkton de du vektoroj, kiu en victurno permesas al oni asigni magnitudklason al la vektoro.
Surbaze de la kvar-dimensia naturo de spactempo la Minkowski-metrika η havas komponentojn (validajn en iu inercireferenca kadro) kiuj povas esti aranĝitaj en 4 × 4 matricon:
#000110
Ĝenerale ni utiligas la signojn kiel suprajn, malsamajn verkintojn uzas malsamajn konvenciojn - vidu Minkowski-metrikajn alternativajn signojn.
#000111
kaj tio estas la fizika simetrio subestanta specialan teorion de relativeco.
#000113
La metriko povas esti uzita por levado kaj malaltigado de indeksoj sur vektoroj kaj tensoroj.
Invariantoj povas esti konstruitaj uzante la metrikon, la interna produkto de 4-vektora T kun alia 4-vektora S estas:
#000114
Invarianto signifas ke ĝi prenas la saman aprezas enen ĉiujn inercikadrojn, ĉar ĝi estas Skalaro (0 vicigas tensoron), kaj tiel neniu λ aperas en it sensignifa transformo.
La signifo de la 4-vektora T estas la pozitiva kvadrata radiko de la interna produkto kun si mem:
#000115
Oni povas etendi tiun ideon al tensoroj de pli alta ordo, por dua-orda tensoro ni povas formi la Invariantojn:
#000116
Senvariaj esprimoj, precipe internaj produktoj de 4-vektors kun ili mem, disponigas ekvaciojn kiuj estas utilaj por kalkuloj, ĉar oni ne bezonas rezulti lorencaj transformoj por determini la Invariantojn.
#000117
La kunordigitaj diferencialoj ankaŭ transformas kontravariantly:
#000118
tiel la kvadratita longo de la diferencialo de la pozicio kvar-vektora dXμ konstruis uzi
#000119
Rimarkas ke kie la linielemento d X 2 estas negativaj ke √ − d X 2 estas la diferencialo de bonorda tempo, dum kiam d X 2 estas pozitivaj, √ d X 2 estas diferencialo de la bonorda distanco.
#000120
La 4-rapideca U μ havas senvarian formon:
#000121
kiu signifas ĉion rapideco kvar-vektoroj havas magnitudklason de c.
Tio estas esprimo de la fakto ke ekzistas ne tia aĵo kiel estante ĉe kunordigita ripozo en relativeco: ĉe malplej, vi ĉiam antaŭeniras tra tempo.
Diferencigi ĉi-supran ekvacion de τ produktas:
#000122
Tiel en speciala teorio de relativeco, la akcelado kvar-vektora kaj la rapideco kvar-vektora estas ortogonalaj.
#000123
La senvaria magnitudo de la impeto 4-vektoro generas la energi-impetan rilaton:
#000124
Ni povas korpotrejni kio tiu Invarianto estas per unue argumentanta ke, ĉar ĝi estas Skalaro, ĝi ne gravas en kiun referencan kadron ni kalkulas ĝin, kaj tiam per transformado al kadro kie la totala impeto estas nul.
#000125
Ni vidas ke la ripozenergio estas sendependa Invarianto.
Ripozenergio povas esti kalkulita eĉ por partikloj kaj sistemoj en moviĝo, per tradukiĝado al kadro en kiu impeto estas nul.
#000126
La ripozenergio estas rilatita al la maso laŭ la famkonata ekvacio diskutita supre:
#000127
Notu ke la maso de sistemoj mezuritaj en ilia centro de impetkadro (kie totala impeto estas nul) ricevas per la sumenergio de la sistemo en tiu kadro.
Ĝi eble ne estas egala al la sumo de individuaj sistemmasoj mezuritaj en aliaj kadroj.
#000128
Por utiligi trian leĝon de Newton. de moviĝo, ambaŭ fortoj devas esti difinitaj kiel la indico de ŝanĝo de impeto kun respekto al la sama tempokoordinato.
Tio estas, ĝi postulas la 3D forton difinitan supre.
Bedaŭrinde, ekzistas neniu tensoro en 4D kiu enhavas la komponentojn de la 3D fortvektoro inter siaj komponentoj.
#000129
Se partiklo ne vojaĝas ĉe c, oni povas ŝanĝi la 3D forton de la ko-kortuŝa referenca kadro de la partiklo en la referencan kadron de la observanto.
Tio donas 4-vektoron vokis la kvar-fortan.
Ĝi estas la indico de ŝanĝo de ĉi-supra energiimpeto kvar-vektora kun respekto al bonorda tempo.
La kovariaĵversio de la kvar-forta estas:
#000130
En kontinua medio, la 3D denseco de forto agordas kun la denseco de potenco formi kovariaĵon 4-vektoron.
La spaca parto estas la rezulto de dividado de la forto sur malgranda ĉelo (en 3-spaca) per la volumeno de tiu ĉelo.
La tempo kiam komponento estas −1/ c tempigas la potencon transdonitan al tiu ĉelo dividita per la volumeno de la ĉelo.
Tio estos uzita malsupre en la sekcio pri elektromagnetismo.
#000132
Teoria enketo en klasika elektromagnetismo kaŭzis la eltrovon de onddisvastigo.
Ekvacioj ĝeneraligantaj la elektromagnetajn efikojn trovis ke finhava disvastigrapideco da la E kaj B kampoj postulis certajn kondutojn sur ŝarĝitaj partikloj.
La ĝenerala studo de movado de pagendaĵoj formas la Liénard-Wiechert-potencialon, kio estas paŝo direkte al speciala teorio de relativeco.
#000133
La lorenca transformo de la kampo da kortuŝa pagendaĵo en ne-kortuŝa la referenckadrajn rezultojn de observanto en la aspekto de matematika esprimo ofte nomita la kampo.
Inverse, la kampo generita per kortuŝa pagendaĵo malaperas kaj iĝas sole elektrostatika kampo en kotransloĝiĝreferenca kadro.
Ekvacioj de Maxwell estas tiel simple empiria konvulsio al specialaj relativistaj efikoj en klasika modelo de la Universo.
Ĉar elektraj kaj kampoj estas referenca kadro dependaj kaj tiel interplektitaj, oni parolas pri elektromagnetaj kampoj.
Speciala teorio de relativeco disponigas la transformregulojn por kiel elektromagneta kampo en unu inercikadro aperas en alia inercikadro.
#000134
Ekvacioj de Maxwell en la 3D formo jam estas kongruaj kun la fizika enhavo de speciala teorio de relativeco, kvankam ili pli facile manipulas en manifeste-kovariaĵ formularo, t.e. en la lingvo de tensor kalkuladoebla.
#000135
Speciala teorio de relativeco en sia Minkowski-spactempo estas preciza nur kiam la absoluta valoro da la gravita potencialo estas multe malpli ol c 2 en la regiono de intereso.
En forta gravitkampo, oni devas uzi ĝeneralan relativecon.
Ĝenerala relativeco iĝas speciala teorio de relativeco ĉe la limo de malforta kampo.
Ĉe tre malgrandaj skvamoj, kiel ekzemple ĉe la longo de Planck kaj malsupre, kvanteefikoj devas esti konsideritaj rezultiganta kvantuman graviton.
Tamen, ĉe makroskopaj skvamoj kaj en la foresto de fortaj gravitkampoj, speciala teorio de relativeco estas eksperimente testita al ekstreme alta grado da precizeco (10 −20) [55] kaj tiel akceptita fare de la fizikkomunumo.
Eksperimentaj rezultoj kiuj ŝajnas kontraŭdiri ĝin ne estas reprodukteblaj kaj verŝajne tiel ĝenerale ŝuldiĝas al eksperimentaj eraroj.
#000136
Speciala teorio de relativeco estas matematike mem-kohera, kaj ĝi estas organika parto de ĉiuj modernaj fizikaj teorioj, plej precipe kvantuma kampa teorio, teorio de kordoj, kaj ĝenerala relativeco (en la limiga kazo de nekonsiderindaj gravitkampoj).
#000137
Newtonian mekaniko matematike sekvas el speciala teorio de relativeco ĉe malgrandaj rapidecoj (komparite kun la lumrapideco) - tiel-Newtonian mekaniko povas esti konsiderita specialan teorion de relativeco de malrapidmovaj korpoj.
Vidu klasikan mekanikon por pli detala diskuto.
#000138
Pluraj eksperimentoj datantaj de antaŭ la 1905 artikolo de Einstein nun estas interpretitaj kiel indico por relativeco.
De tiuj estas konata Einstein estis konscia pri la Fizeau-eksperimento antaŭ 1905, [56] kaj historiistoj finis ke Einstein estis almenaŭ konscia pri la Michelson-Morley eksperimento kiel frua kiel 1899 malgraŭ asertoj li faris en siaj pli postaj jaroj kiuj ĝi ludis neniun rolon en lia evoluo de la teorio.
#000139
La Fizeau-eksperimento (1851, ripetita de Michelson kaj Morley en 1886) mezuris la lumrapideco en movado de amaskomunikilaro, kun rezultoj kiuj estas kongruaj kun relativista aldono de koliniaj rapidecoj.
La fama Michelson-Morley eksperimento (1881, 1887) donis plu apogas al la postulato kiu detektante absolutan referencrapidecon estis ne atingebla.
Devus esti deklarite ĉi tie ke, kontraŭe al multaj alternativaj asertoj, ĝi diris malmulton koncerne la envariancon da la lumrapideco kun respekto al la fonto kaj la rapideco de observanto, kiam kaj fonto kaj observanto vojaĝis kune ĉe la sama rapideco ĉiam.
La Trouton-nobla eksperimento (1903) montris ke la tordmomanto sur kondensilo estas sendependa de pozicio kaj inercireferenca kadro.
La Eksperimentoj de Rayleigh kaj Brace (1902, 1904) montris ke longokuntiriĝo ne kondukas al duobla refrakto por ko-kortuŝa observanto, laŭ la relativecprincipo.
#000140
Partikloakceleratoroj rutine akcelas kaj mezuras la trajtojn de partikloj moviĝantaj ĉe proksima la lumrapideco, kie ilia konduto estas tute kongrua kun relativecteorio kaj malkonsekvenca kun la pli frua Newtonian mekaniko.
Tiuj maŝinoj simple ne funkcius se ili ne estus realigitaj laŭ relativistaj principoj.
Krome, konsiderinda nombro da modernaj eksperimentoj estis kondukita por testi specialan teorion de relativeco.
#000141
Malgraŭ la sukceso de la Teorio de Speciala Teorio De Relativeco, ekzistas daŭre kritikantoj kiuj insistas pri la ekzisto de la etero.
La bazo por tio estas la eksperimento prezentita fare de Georges Sagnac kiu produktis la Sagnac-efikon.
Tamen, tiu efiko estis pruvita por akordigi kun Speciala teorio de relativeco.
#000143
Relativecaj teorioj kaj kvantuma mekaniko
#000144
Speciala teorio de relativeco povas esti kombinita kun kvantuma mekaniko por formi relativistan kvantuman mekanikon kaj Kvanton elektrodinamikon.
Estas neklarigita problemo en fiziko kiom ĝenerala relativeco- kaj kvantuma mekaniko povas esti unuigita;
kvantuma gravito kaj " teorio de ĉio ", kion kiuj postulas unuigon inkluzive de ĝenerala relativeco ankaŭ, estas aktivaj kaj daŭrantaj areoj en teoria esplorado.
#000145
La frua Bohr-Sommerfeld-atommodelo klarigis la maldikan strukturon de alkalmetalaj atomoj utiligantaj kaj specialan teorion de relativeco kaj la preparan scion pri kvantuma mekaniko de la tempo.
#000146
Aliflanke, la ekzisto de antipartikloj kaŭzas la konkludon ke relativista kvantuma mekaniko estas ne sufiĉe por pli preciza kaj kompleta teorio de partiklinteragoj.
Anstataŭe, teorio de partikloj interpretitaj kiel kvantigitaj kampoj, nomitaj kvantuma kampa teorio , iĝas necesa;
en kiu partikloj povas esti kreitaj kaj detruitaj dum spaco kaj tempo.
#000148
^ Even though it eksfamulo many decades since Terrell and Penrose published their observations, popular writings continue to conflate measurement versus appearance.
For example, Michio Kaku wrote in Einstein's Cosmos (W.
imagine that the lumrapideco is only 20 miles per hour.
Se aŭto devis iri laŭ la strato, ĝi eble aspektos kunpremita en la direkto de moviĝo, estante premita kiel akordiono malsupren al eble 1 colo en longo. "
#000155
Speciala teorio de relativeco por ĝenerala spektantaro (neniu matematika scio postulis)
#000159
Speciala teorio de relativeco klarigita (uzante kuracherbon aŭ pli progresintan matematikon)
#000161
Eksperimentoj de Rayleigh kaj Stego
#000167
Tempodilatiĝo de movado de partikloj
#000168
Testoj de relativista energio kaj impeto
#000169
Testteorioj de speciala teorio de relativeco
#000170
kunvarianco kaj kontraŭvarianco de vektoroj
#000171
La fundamenta hipotezo apogante la Ejnŝtejnan teorion estas la neekzisto de absoluta senmovo en la universo. Ejnŝtejno postulatis, ke du observantoj moviĝantaj unu rilate al la alia per konstanta rapido observas identajn "leĝojn de la naturo". Tamen unu el ambaŭ observantoj povas registri en malproksimaj steloj du eventojn kvazaŭ ili okazas samtempe dum la alia observanto konstatas, ke unu evento okazis antaŭ la alia. Tiu malsameco de observadoj ne valide kontraŭdiras la relativecan teorion. Efektive laŭ ĝi, samtempeco ne ekzistas por malproksimaj eventoj. Alidire ne eblas sole specifi la momenton, kiam evento okazas sen precizigi la lokon kie ĝi okazas. Eblas ekzakte priskribi la "interspacon" aŭ la "intertempon" inter du eventoj kombinante la spacan kaj tempan intervalojn sed ne pere de unu aŭ la alia unuope. La kvardimensia spaco-tempo (tri spacaj dimensioj kaj unu tempa), en kiu ĉiuj universaj eventoj okazas nomiĝas spacan-tempan kontinuaĵon. Ene de tiu spaco, la spacan-tempan trajektorion de korpo priskribas ĝia universa linio.
#000175