Teoria relativității restrânse

1. Origini

Această teorie a fost formulată pentru a explica aspecte legate de electrodinamica corpurilor în mișcare, acesta fiind titlul articolului original al lui Einstein de la care a pornit formularea teoriei. Până când Einstein nu a dezvoltat relativitatea generală, introducând un spațiu-timp curbat pentru a încorpora gravitația, sintagma „relativitate specială” nu a fost folosită. O traducere folosită uneori este „relativitate restrânsă”; „special” înseamnă cu adevărat „caz special”. Einstein însuși, în The Foundations of the General Theory of Relativity, , Ann. Phys. 49 (1916), scrie „Cuvântul „special” este menit să specifice că principiul este limitat la caz...

CONTRACȚI LORENTZ SAU CONTRACŢIA DISTANŢELOR. Dimensiunile corpurilor sau,

în general, distanţele dintre ele au caracter relativ.

Distingem două cazuri:

- direcţiile pe care se măsoară lungimile în cele două sisteme de referinţă inerţiale S.I. şi S’.I’

sunt într-un plan perpendicular pe direcţia vitezei relative ;

- direcţiile menţionate sunt paralele cu viteza .

În primul caz, este natural să

presupunem că cele două

dimensiuni sunt aceleaşi în

ambele sisteme de referinţă.

Aceasta este o consecinţă a

postulatelor lui Einstein.

În al doilea caz lungimea ​​ a

unui obiect măsurată în

sistemul S.I. este dată de

relaţ l= l0 * sqrt(1-v^2/c^2)(8)

Această relaţie ne arată

că lungimea corpurilor

(respectiv, distanţa dintre

evenimente) se „contractă” pe direcţia mişcării lor, fiind maximă în sistemul de referinţă propriu.

2. Contracția lungimilor

Conform teoriei relativităţii restrânse, intervalul de timp dintre două

evenimente nu mai are caracter absolut. Dacă intervalul de timp dintre două evenimente (sau durata unui

proces), care se petrece într-un anumit loc în sistemul S’.I’. este ∆t​′, atunci intervalul de timp t​​ dintre aceleaşi

două evenimente în sistemul S.I., faţă de S’.I’., care se deplasează cu viteza constantv vector ​​ , este dată de relaţ

∆t = ∆t'/(sqrt(1-v^2/c^2).

:

3. Dilatarea timpului

Energia înmagazinată de un obiect în

repaus cu masa m este egală cu mc^2

. Conservarea energiei implică faptul că în orice reacție, o scădere a sumei

maselor particulelor trebuie să fie însoțită de o creștere a energiilor cinetice ale particulelor după reacție.

Similar, masa unui obiect poate fi mărită prin absorbția de către acesta de energie cinetică.

4. ECHIVALENȚA MASEI ȘI ENERGIEI, E = mc

^2

Cursurile de fizică introductivă, precum și unele manuale mai vechi despre teoria relativității restrânse definesc o masă relativistă care crește cu creșterea vitezei unui corp. Conform interpretării geometrice a relativității restrânse, această definiție nu se mai folosește, iar termenul "masă" este limitat la noțiunea de masă de repaus fiind astfel independentă de sistemul de referință.

Folosind definiția relativistă a masei, masa unui obiect poate varia în funcție de sistemul de referință inerțial al observatorului, în același fel în care alte proprietăți ale sale, cum ar fi lungimea, fac același lucru. Definirea unei astfel de cantități poate fi uneori utilă prin faptul că această definire simplifică un calcul restricționându-l la un anumit sistem de referință. De exemplu, considerând un corp cu masa de repaus m care se mișcă la o anumită viteză relativ la un sistem de referință al observatorului. Acel observator definește masa relativistă a corpului ca fiind:

M= gama * m

5. Dependenta masei de viteza