Chi non conosce Albert Einstein? È un fisico tedesco famoso per le sue scoperte. Einstein ha anche ricevuto il Premio Nobel per la Fisica. Una delle sue teorie più famose è la teoria della relatività.
Einstein ha pubblicato questa idea in due fasi. Per prima cosa pubblicò la teoria della relatività speciale nel 1905. Dieci anni dopo, fu pubblicata la teoria della relatività generale. Questa teoria divenne una delle linee guida per altri scienziati nello sviluppo della bomba atomica, sebbene Einstein non avesse mai pensato che la sua teoria potesse essere usata come arma.
Ma qual è il contenuto della teoria della relatività? Come viene applicato nel mondo reale in modo che possa essere utilizzato come una bomba nucleare? Discutiamo insieme in questo articolo.
Teoria speciale della relatività
La prima teoria della relatività speciale di Einstein ha due postulati o concetti: primo, le leggi della fisica si applicano a qualsiasi oggetto in tutti i sistemi di riferimento che si muovono a velocità costante (inerzia) rispetto agli altri. Cioè, la forma di un'equazione fisica sarà sempre la stessa anche se osservata in uno stato in movimento.
Il secondo concetto afferma che la velocità della luce nel vuoto è sempre la stessa per tutti gli osservatori e non dipende dal moto della sorgente luminosa o dell'osservatore (con velocità della luce c = 3 × 108 m / s).
(Leggi anche: 7 scienziati del mondo che ottengono il riconoscimento mondiale)
Sulla base di questi due postulati, Einstein disse che nessun oggetto con massa può viaggiare o eguagliare la velocità della luce. La teoria della relatività causa cambiamenti nella percezione delle cose che sperimentiamo ogni giorno, come la relatività della velocità, l'espansione del tempo, le contrazioni di Lorentz e la relatività di massa ed energia.
1. Relatività della velocità
Se c'è un aeroplano (riferimento O ') che si muove alla velocità v rispetto alla Terra (riferimento O) e l'aereo rilascia una bomba (oggetto) con una certa velocità, la velocità della bomba non è la stessa se vista da persone sulla Terra e persone sull'aereo. La velocità relativa ha la seguente equazione.
vx = velocità dell'oggetto rispetto all'osservatore a riposo (m / s)
v'x = velocità dell'oggetto rispetto al movimento dell'osservatore (m / s)
v = la velocità dell'osservatore in movimento (O ') rispetto all'osservatore a riposo (O)
c = velocità della luce (3 × 108 m / s)
2. Espansione del tempo
L'espansione o dilatazione del tempo è la differenza tra l'intervallo di tempo osservato dall'osservatore a riposo e l'intervallo di tempo osservato dall'osservatore che si muove alla velocità v. L'espansione del tempo può essere formulata come segue.
Δt = l'intervallo di tempo osservato dall'osservatore che si muove alla velocità v
Δt0 = l'intervallo di tempo osservato dall'osservatore è fermo
v = velocità dell'osservatore
3. Contrazioni di Lorentz
Secondo la teoria della relatività, lo spazio e il tempo non sono costanti. Pertanto, un oggetto di lunghezza L0 sarà osservato grande quanto L da un osservatore che si muove parallelamente ad esso con velocità v. Maggiore è la velocità dell'osservatore, più corto apparirà l'oggetto rispetto alla sua lunghezza originale. Le contrazioni di Lorentz possono essere formulate come segue.
L = la lunghezza dell'oggetto osservato dall'osservatore che si muove con velocità v
L0 = lunghezza dell'oggetto osservato dall'osservatore a riposo
v = velocità dell'osservatore
4. Relatività di massa ed energia
Proprio come lo spazio e il tempo, la massa dell'oggetto osservato dall'osservatore a riposo sarà diversa dalla massa dell'oggetto osservato dall'osservatore che si muove con velocità v.
m = massa dell'oggetto osservato dall'osservatore che si muove con velocità v
m0 = massa dell'oggetto osservato dall'osservatore a riposo
v = velocità dell'osservatore
Nella meccanica relativistica, l'energia di un oggetto con massa m 0 (riposo) con velocità v può essere formulata come segue.
L'energia totale di un oggetto con massa può essere ottenuta con la seguente formula.
E = E 0 + E k , dove E 0 è l'energia a riposo (E = m 0 c2)
Sulla base della descrizione sopra, gli oggetti che hanno massa m hanno l'energia di:
E = mc2
Questa equazione è una delle formule più conosciute fino ad oggi. Questa formula è anche la base per lo sviluppo della bomba nucleare perché si presume che la massa sia una forma concentrata di energia, in modo che possa cambiare forma, specialmente con una reazione nucleare a catena.
Teoria generale della relatività
La teoria generale della relatività è correlata alla teoria della gravità di Newton. Newton ha detto che la gravità è una forza invisibile che attrae gli oggetti l'uno all'altro. Ma attraverso la sua teoria, Einstein ha sostenuto che la gravità è la curvatura dello spazio-tempo causata dalla massa di un oggetto. Questa curvatura ha un effetto sul tempo: maggiore è la gravità, più lentamente il tempo viaggerà nella curvatura dello spazio-tempo.
