4640480685

38.1. Czym zajmuje się teoria względności?

Głównym przedmiotem zainteresowania teorii względności są pomiary zdarzeń (czegoś, co się dzieje) — ustalenia, gdzie i kiedy one zachodzą, a także jaka odległość dzieli je w czasie i przestrzeni. Ponadto teoria względności zajmuje się transformacjami wyników pomiarów tego typu między poruszającymi się względem siebie układami odniesienia. (Stąd nazwa teoria względności). Podobne zagadnienia omawialiśmy już w paragrafach 4.8 i 4.9.

Do roku 1905 bzykom wydawało się, że doskonale rozumieją zagadnienia związane z poruszającymi się układami odniesienia i transformacjami między nimi. Właśnie wtedy Albert Einstein (rys. 38.1) opublikował swoją szczególną teorię względności. Przymiotnik szczególna oznacza, że dotyczy ona tylko inercjalnych układów odniesienia, czyli takich, w których obowiązują zasady dynamiki Newtona. Oznacza to, że układy odniesienia nie przyspieszają, ale przeciwnie — poruszają się względem siebie ze stałymi prędkościami. (Stworzona także przez Einsteina ogólna teoria względności opisuje trudniejszy przypadek, w którym układy odniesienia mogą przyspieszać; w tym rozdziale, mówiąc o teorii względności, będziemy myśleć tylko o inercjalnych układach odniesienia).

Einstein wprowadził w osłupienie cały świat naukowy, ponieważ wychodząc z dwóch pozornie prostych założeń, wykazał, że stare wyobrażenia na temat względności były błędne, chociaż każdy uznawał je za całkowicie zgodne ze zdrowym rozsądkiem. Ale wspomniany zdrowy rozsądek opierał się na doświadczeniach z ciałami, które poruszały się dość wolno. Stworzona przez Einsteina teoria względności — słuszna dla wszystkich prędkości — przewidywała wiele zjawisk, które wydawały się dziwaczne, gdyż nikt ich nie obserwował.

146

Rys. 38.1. Einstein w pierwszych latach XX wieku przy biurku w urzędzie patentowym w Bernie, w Szwajcarii, gdzie pracował w momencie opublikowania szczególnej teorii względności

38. Teoria względności