Teoria relativității

Teoria relativitatii reprezinta in fizica moderna un ansamblu a doua teorii formulate de Albert Einstein: relativitatea restransa si relativitatea generala.

Ideea de baza a acestor doua teorii este ca timpul si distantele unui eveniment masurate de doi observatori au, in general, valori diferite, dar se supun totdeauna acelorasi legi fizice.

Cand doi observatori examineaza configuratii diferite, si anume deplasarile lor, una in raport cu cealalta, aplicand regulile logice, se constata ca legile fizice au in mod necesar o anumita forma.

Relativitatea restransa, formulata in 1905, s-a nascut din observatia ca transformarea care permite schimbarea unui sistem referential, transformarea lui Galilei, nu este valabila pentru propagarea undelor electromagnetice, care sunt dirijate de ecuatiile lui Maxwell. Pentru a putea impaca mecanica clasica cu electromagnetismul, Einstein a postulat faptul ca viteza luminii, masurata de doi observatori situati in sisteme referentiale inertiale diferite, este totdeauna constanta (ulterior a demonstrat ca acest postulat este de fapt inutil, pentru ca viteza constanta a luminii deriva din formele legilor fizice). Aceasta l-a condus la revizuirea conceptelor fundamentale ale fizicei teoretice, cum sunt timpul, distanta, masa, energia, cantitatea de miscare, cu toate consecintele care deriva. Astfel, obiectele in miscare apar mai grele si mai dense pe directia lor de miscare, pe cand timpul se scurge mai lent la ceasurile aflate in miscare. O cantitate de miscare este acum asociata vitezei luminii, viteza luminii in vid devenind viteza limita atat pentru obiecte, cat si pentru informatii. Masa si energia devin echivalente. Doua evenimente care par simultane unui observator, apar in momente diferite altui observator care se deplaseaza in raport cu primul. Relativitatea restransa nu tine cont de efectele gravitatiei, elementul central al formularii ei matematice sunt transformarile lui Lorenz.

Relativitatea generala a fost formulata de Einstein in 1916. Aceasta teorie utilizeaza formulele matematice ale geometriei diferentiale si a tensorilor pentru descrierea gravitatiei. Spre deosebire de relativitatea restransa, legile relativitatii generale sunt aceleasi pentru toti observatorii, chiar daca acestia se deplaseaza de o maniera neuniforma, unii fata de ceilalti.

Relativitatea generala este o teorie geometrica, care postuleaza ca prezenta de masa si energie conduce la curbura spatiului, si ca aceasta curbura influenteaza traiectoria altor obiecte, inclusiv a luminii, in urma fortelor gravitationale. Aceasta teorie poate fi utilizata pentru construirea unor modele matematice ale originei si evolutiei Universului si reprezinta deci unul din instrumentele cosmologiei fizice.

...