Szczególna teoria wzglêdno¶ci

SZCZEGÓLNA TEORIA WZGLÊDNO¦CI

W 1905 roku Albert Einstein poda³ podstawowe za³o¿enia szczególnej teorii wzglêdno¶ci, teorii która zupe³nie zmieni³a spojrzenie na ¶wiat. Na naszych stronach nie znajdziesz niestety dok³adnego opisu tej wielkiej teorii. Nie jest to bowiem temat naszej strony. Tutaj znajdziesz po prostu kilka wzorów i twierdzeñ szczególnej teorii wzglêdno¶ci, które wykorzystywane s± przez nas przy t³umaczeniu zjawisk mikro¶wiata.
Jedn± z najwa¿niejszych konsekwencji teorii wzglêdno¶ci jest równowa¿no¶æ masy i energii. Mówi ona, ¿e energia spoczynkowa cia³a równa siê masie spoczynkowej cia³a pomno¿onej przez kwadrat prêdko¶ci ¶wiat³a:

(1)

    Dziêki temu twierdzeniu mo¿na zapisaæ szczegó³owiej ni¿ do tej pory zasadê zachowania energii. Mówi ona ¿e suma energii spoczynkowej, energii kinetycznej i energii potencjalnej danego uk³adu izolowanego pozostaje sta³a.
    Równowa¿no¶æ masy i energii bêdzie przez nas czêsto wykorzystywana przy t³umaczeniu reakcji j±drowych.
    Innym wa¿nym równaniem szczególnej teorii wzglêdno¶ci jest wzór na energiê cia³a poruszaj±cego siê z dan± prêdko¶ci±:

(2)

Tak wiêc energia cz±stki poruszaj±cej siê równa jest energii spoczynkowej cz±stki plus kwadrat pêdu cia³a pomno¿ony przez kwadrat prêdko¶ci ¶wiat³a.
Innymi przydatnymi wzorami ogólnej teorii wzglêdno¶ci s± wzory:

okre¶laj±cy relatywistyczne wyd³u¿enie czasu:

$/\t = /\t0*pierw(1-(v2/c2))$ (3)

gdzie:

t₀ - czas up³ywaj±cy dla obserwatora nieruchomego, delta

t - czas up³ywaj±cy w uk³adzie poruszaj±cym siê z prêdko¶ci± v.

okre¶laj±cy relatywistyczne skrócenie d³ugo¶ci:

$/\x = /\x0*pierw(1-(v2/c2))$ (4)

gdzie:

x₀ - d³ugo¶æ cia³a spoczywaj±cego wzglêdem obserwatora, delta

x - d³ugo¶æ cia³a poruszaj±cego siê wzglêdem obserwatora z prêdko¶ci± v.

ca³kowity pêd cz±stek relatywistycznych:

(5)

gdzie: m₀ masa spoczynkowa cz±steczki.
Efekty relatywistyczne mo¿na bardzo czêsto obserwowaæ w czasie badañ nad atomami i cz±stkami elementarnymi. Najlepszym tego przyk³adem mog± byæ do¶wiadczenia dokonywane przy pomocy akceleratorów. Przy¶pieszaj± one cz±steczki do takich prêdko¶ci, ¿e naukowcy z ³atwo¶ci± mog± obserwowaæ efekty relatywistyczne.