Θεωρία της Ειδικής Σχετικότητας

Φυσική θεωρία που προτάθηκε από τον Einstein το 1905.

Αξιώματα

Βασίζεται σε δύο αξιώματα:

1. Η αρχή της Σχετικότητας: οι Φυσικοί νόμοι είναι ίδιοι σε όλα τα αδρανειακά συστήματα αναφοράς.

2. Η ταχύτητα του φωτός είναι μία παγκόσμια σταθερά ανεξάρτητη από την κίνησ της φωτεινής πηγής. .

Συνέπειες

Οι δύο παραπάνω προτάσεις άλλαξαν άρδην την εικόνα του κόσμου. Ο χώρος και ο χρόνος έπαψαν να είναι σταθεροί και αμετάβλητοι, αλλά εξαρτώνται από τη σχετική κίνηση του παρατηρητή. Συγκεκριμένα υπάρχει διαστολή του ιδιόχρονου:

Επίσης συστολή του μήκους:

Όπου ο παράγοντας Lorentz και ο λόγος της σχετικής ταχύτητας ως προς την ταχύτητα του φωτός. Το μέγεθος που παραμένει αναλλοίωτο είναι η τετραδιάστατη απόσταση που ορίζεται:

Επίσης η μάζα συνδέεται με την ενέργεια με βάση της ακόλουθη σχέση ισοδυναμίας:

ενώ η μάζα ενός σώματος που κινείται με ταχύτητα u αυξάνει κατά ένα παράγοντα σε σχέση με τη μάζα ηρεμίας:

Ειδική Σχετικότητα και Νευτώνεια Φυσική

Στο όριο των χαμηλών ταχυτήτων σε σχέση με την ταχύτητα του φωτός η σημασία των σχετικιστικών φαινομένων καθίσταται αμελητέα κατά συνέπεια η χρήση της νευτώνειας φυσικής δίνει ακριβή αποτελέσματα.

Όρια Εφαρμογής της Ειδικής Σχετικότητας

Με βάση το πρώτο αξίωμα η ειδική σχετικότητα απαιτεί αδρανειακά συστήματα αναφοράς, κατά συνέπεια δε μπορεί να εφαρμοστεί σε συστήματα αναφοράς που βρίσκονται εντός βαρυτικού πεδίου ή υφίστανται κάποιου είδους επιτάχυνση. Για αυτά τα ζητήματα αναπτύχθηκε η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας.