Speciālā relativitātes teorija

Vikipēdijas raksts
Pārlēkt uz: navigācija, meklēt

Speciālā relativitātes teorija ir teorija, kas apraksta mehānikas likumus, kā arī telpas un laika īpašības, ja kustības ātrumi ir tuvi gaismas ātrumam. Klasiskā Ņūtona mehānika ir uzskatāma par speciālās relativitātes teorijas tuvinājumu pie maziem ātrumiem. Novirzes no klasiskās mehānikas sauc par relatīvistiskajiem efektiem, bet ātrumus, pie kādiem šādi efekti sāk parādīties — par relatīvistiskajiem ātrumiem. Lielo ātrumu fiziku, kas balstās uz speciālo relativitātes teoriju, sauc par relatīvistisko fiziku (tā iedalās relatīvistiskajā mehānikā un relatīvistiskajā elektrodinamikā[1]). Speciālā relativitātes teorija darbojas tikai inerciālās atskaites sistēmās, atšķirībā no vispārīgās relativitātes teorijas, kas apraksta arī gravitācijas mijiedarbību un neinerciālu kustību[2].

Vēsture[izmainīt šo sadaļu | labot pirmkodu]

Jau 19. gadsimtā tika iegūti Maksvela vienādojumi, kas aprakstīja elektromagnētisko lauku un tā mijiedarbību ar elektriskajiem lādiņiem un strāvām. No Maksvela vienādojumiem izrietēja, ka elektromagnētisko viļņu izplatīšanās ātrums vakuumā nav atkarīgs ne no šo viļņu avota ātruma, ne no novērotāja ātruma, kas bija pretrunā ar klasisko mehāniku.

Speciālo relativitātes teoriju izstrādāja Hendriks Lorencs, Anrī Puankarē, Alberts Einšteins un citi zinātnieki 20. gadsimta sākumā, balstoties uz Maikelsona eksperimentu, kas negaidīti pierādīja, ka gaismas ātrums nav atkarīgs no atskaites sistēmas.

Postulāti[izmainīt šo sadaļu | labot pirmkodu]

Speciālās relativitātes teorijas pirmais postulāts ir apgalvojums, ka gaismas ātrums vakuumā ir nemainīgs un ir maksimālais dabā iespējamais ātrums, kas vienāds visos telpas virzienos un atskaites sistēmās. Šo apgalvojumu apstiprina visi mūsdienās veiktie mērījumi. Ar gaismas ātrumu (ko parasti apzīmē ar c) izplatās elektromagnētiskā lauka kvanti jeb fotoni vakuumā, bet fotoniem materiālā vidē, kā arī visām daļiņām un makroskopiskiem objektiem, kam piemīt miera masa, ātrums var būt tikai mazāks par gaismas ātrumu.

Otrais postulāts izriet no Galileja relativitātes principa, saskaņā ar kuru dinamikas likumi ir vienādi visās inerciālajās atskaites sistēmās (t.i., tās ir ekvivalentas). Tas attiecas ne tikai uz mehāniku, bet arī uz elektromagnētismu, par ko liecina visi elektromagnētisko parādību novērojumi. Šo vispārinājumu sauc arī par Galileja—Einšteina relativitātes principu.

Atsauces[izmainīt šo sadaļu | labot pirmkodu]

  1. Zinātnes un tehnikas vārdnīca. Rīga: Norden AB, 2001, 562. lpp.
  2. Fizikas rokasgrāmata. R:, "Zvaigzne", 1988, 427. lpp.