Osnovi specijalne teorije relativnosti

Teorija se zasniva na principu relativnosti i konstantnoj brzini svetlosti. Objašnjava pojave pri velikim brzinama.


📌 Podsetnik

Relativno kretanje – zavisi od posmatrača

  • Ako avion leti na zapad brzinom od 1.112 km/h, putnik u avionu vidi kako se ispod njega smenjuju pejzaži – Jadran, Alpi, Francuska, Španija.
  • Astronaut koji posmatra isti prizor iz svemira vidi potpuno drugačiju sliku: avion miruje, a Zemlja se okreće.
  • Razlika između mirovanja i ravnomernog pravolinijskog kretanja zavisi isključivo od posmatrača.
  • U takvim sistemima zakoni fizike važe potpuno isto.

Posledice relativnosti

  • Ako se prozori u avionu zatamne, nijedan eksperiment u avionu ne može otkriti da li se avion kreće ili miruje.
  • Lopta ostaje na podu, mlaz kafe teče normalno – sve kao da ste na Zemlji.
  • Kretanje se može uočiti samo posmatranjem spolja.

Maxwellovo otkriće – problem brzine svetlosti

  • Godine 1864. Maxwell formuliše teoriju elektromagnetizma i otkriva vezu između električnog i magnetnog polja.
  • U jednačinama se javlja konstanta:
    $ c = \frac{1}{\mu_0 \varepsilon_0} \approx 300,000 \text{ km/s} $
  • To je brzina svetlosti – izračunata pre merenja.
  • Ali, u odnosu na šta je ta brzina definisana?

Etar – neuspešni pokušaj rešenja

  • Početkom XX veka mnogi fizičari pretpostavljaju da postoji „eter“, nevidljivi medijum kroz koji se svetlost prostire.
  • Ako etar postoji, moguće je eksperimentima u zatvorenom sistemu (npr. avion sa zatamnjenim prozorima) otkriti kretanje u odnosu na etar.
  • To bi kršilo princip relativnosti, prema kojem nijedan eksperiment unutar ravnomerno pokretnog sistema ne može odrediti apsolutno kretanje.
  • Zaključak: etar nije rešenje.

Ajnštajnova revolucija (1905.)

Albert Ajnštajn rešava problem dvama postulatima:

  1. Princip relativnosti važi uvek.
    Svi posmatrači koji se kreću ravnomerno i pravolinijski moraju opservirati iste fizičke zakone.
  2. Brzina svetlosti je invarijantna.
    Svako merenje brzine svetlosti, bez obzira na kretanje izvora ili posmatrača, daće isti rezultat.

Suština

Ajnštajnovi postulati omogućili su da se spoje Maxwellova elektrodinamika i princip relativnosti – temelji specijalne teorije relativnosti.

Podeli na:

Ne možete kopirati sadržaj ove stranice!

Scroll to Top