תורת היחסות – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
מ ←‏תורת היחסות הפרטית: הגהה, קישורים פנימיים, ויקיזציה
שורה 5:
==תורת היחסות הפרטית==
{{הפניה לערך מורחב|תורת היחסות הפרטית}}
[[קובץ:Konstanz der Lichtgeschwindigkeit.png|שמאל|ממוזער|250px|מהירות האור תמדדתימדד באופן שווה אצל שני הצופים. גם זה שעומד וגם זה שמתקדם לעבר האור, השוני בין מדידותיהם יתבטא בצבע אותו יראה כל צופה.]]
התורה הראשונה, [[תורת היחסות הפרטית]], שפרסם [[אלברט איינשטיין]] בשנת 1905, באה לענות על סתירות לכאורה שהתעוררו בין המכניקה הקלאסית, העוסקת בהתנהגות גופים, ל[[אלקטרומגנטיות|תאוריה האלקטרומגנטית]] הקלאסית, העוסקת בחשמל ומגנטיות. סתירות אלה באו לידי ביטוי בקשיים בהבנת התנהגות ה[[אור]]. תוצאות [[ניסוי מייקלסון-מורלי]], אשר פיצל אלומת אור למספר כיוונים והוחזר, היו בלתי מובנות על בסיס ההנחה שגם ביחס ל[[מהירות האור]], כמו ביחס לכל מהירות אחרת, מתקיים הכלל של [[חיבור מהירויות]]. לפי כלל זה, אם מכונית נוסעת ב-99% ממהירות האור, אז לכאורה האור מפנסי המכונית צריך לצאת בכמעט פעמיים מהירות האור, אבל לא זה המצב.
 
בבסיס ההסבר שנתנה תורת היחסות הפרטית לתופעה זו עומדות שתי הנחות ([[פוסטולט]]ים):
* מהירות האור קבועה לכל הצופים ללא תלות במהירותם היחסית. נהוג לסמנה באות C (מהירות האור ב[[ריק]] וערכה הוא 299,792,458 מטרים בשנייה).{{ש}}
* חוקי הטבע זהים בכל המערכות ה[[אינרציה|אינרציאליות]], דהיינו אלה שנשמעות ל[[חוקי התנועה של ניוטון|חוקי התנועה]] הראשון והשני של ניוטון. אלה הן מערכות הנעות במהירות קבועה זו ביחס לזו.
 
מהנחות אלה עולה כי צופה במנוחה יגלה שלוש תופעות במערכת הנמצאת בתנועה יחסית אליו – התארכות הזמן, התקצרות האורך ועליית המסה. לדוגמה:
* '''[[תופעת התרחבות הזמן|התארכות הזמן]]''': אם מישהו נע ביחס אלי במהירות השווה למחצית מהירות האור, אגלה כי השעון ''שלו'' מתקתק בקצב איטי של כשנייה אחת על כל 1.15 שניות החולפות בשעון ''שלי''. אם הוא יצפה בשעון שלי, הוא יגלה את אותו הדבר – שהשעון שלי מתקתק בקצב איטי יחסית לשלו, מהסיבה הפשוטה שמבחינתו אני נע במהירות השווה למחצית מהירות האור.
* '''התקצרות האורך''': אם חללית נעה ביחס אלי במהירות השווה למחצית מהירות האור, אגלה שאורכה קצר בכ-13% לעומת האורך שלה במנוחה. נוסע הנמצא בחללית לא יבחין בשינוי כי הוא נמצא במנוחה יחסית אליה.
* '''עליית המסה''': אם חללית נעה ביחס אלי במהירות השווה למחצית מהירות האור, אגלה כי מסתה גבוהה בכ-15% מהמסה שלה במנוחה, אבל מי שבחללית לא יוכל לזהות שינוי כלשהו במסתה.
שורה 20:
* '''[[יחסיות הבו זמניות]]''': לא ניתן לקבוע סימולטניות של שני אירועים רחוקים זה מזה במרחב. ייתכן כי שני אירועים יראו סימולטניים לצופה א', בעוד צופה ב' יראה אותם מתרחשים בזמנים שונים.
 
עוד גילתה התורה את [[שקילות המסה והאנרגיה]], על פיה לכל גוף יש [[אנרגיה]] שאיננה קינטית או פוטנציאלית., השקולה למכפלת מסת המנוחה שלו בריבוע [[מהירות האור]], על-פי הנוסחה המפורסמת [[E=mc²|E=mc<sup>2</sup>]]. מכאן שכל גוף יכול להיות מומר באנרגיה שוות ערך למסתו, גילוי זה סלל את הדרך לפיתוח [[פצצת אטום|פצצת האטום]] ולשימוש ב[[אנרגיה גרעינית]]. דוגמה לביטויה של שקילות זו במלואה ניתן לראות כאשר חלקיק [[חומר]] מתנגש בחלקיק [[אנטי-חומר]] והם [[איון (פיזיקה)|מתאיינים]] תוך שחרור מלוא ה[[אנרגיה]]האנרגיה המסתית שלהם, ללא השארת שארית ממהותם המקורית.
 
==תורת היחסות הכללית==