Οπτικά αποτελέσματα της Ειδικής Σχετικότητας

Οπτικά αποτελέσματα της Ειδικής Σχετικότητας

 

http://youtu.be/JQnHTKZBTI4

Ειδική Θεωρία Σχετικότητας

To 1905 o Einstein δημοσιεύει τρεις εργασίες.
Η πρώτη ασχολούνταν με το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο και του έδωσε το βραβείο Nobel το 1921, η δεύτερη ασχολούνταν με την κίνηση Brown και η τρίτη λεγόταν

"Στην ηλεκτροδυναμική των κινούμενων σωμάτων"

 κι άλλαξε το πρόσωπο της φυσικής και τον τρόπο που αντιλαμβανόμαστε τη φύση.

Η διατριβή ξεκινάει με ένα γνωστό πείραμα:
Αν ένας μαγνήτης κινηθεί μέσα σε ένα πηνίο, τότε δημιουργείται ρεύμα.
Κι αντίστροφα, αν κρατηθεί ακίνητος ο μαγνήτης και μετακινηθεί το πηνίο, πάλι παίρνουμε ρεύμα και μάλιστα ίδιο με πριν.
Ο λόγος ύπαρξης του πειράματος αυτού είχε σχέση με την κίνηση των σωμάτων σε σχέση με τον αιθέρα, πράγμα που έκανε τον Einstein να γράψει: "οι ίδιοι νόμοι που ισχύουν στην ηλεκτροδυναμική και την οπτική, θα πρέπει να έχουν ισχύ και σε όλα τα συστήματα αναφοράς, στα οποία οι νόμοι της μηχανικής ισχύουν".
Η σύγχρονη φυσική υποστηρίζει ότι κανένα σώμα και καμία επίδραση δεν μπορεί να ταξιδέψει με ταχύτητα μεγαλύτερη από αυτή του φωτός στον κενό χώρο, δηλαδή μεγαλύτερη από:

c=299.792.458 m/s

Η ταχύτητα του φωτός είναι η ίδια ανεξάρτητα από το σύστημα αναφοράς.
Αν και η ταχύτητα αυτή μας φαίνεται ασύλληπτη, αυτό που την κάνει ιδιαίτερη είναι το γεγονός ότι είναι πεπερασμένη. Ταυτόχρονα κάνει και το διαστρικό ταξίδι πρακτικά αδύνατο.
Κι ενώ κάποιος πλανήτης του ηλιακού συστήματός μας είναι προσβάσιμος σε μερικά λεπτά της ώρας, μία διαδρομή στο πιο κοντινό μας ηλιακό σύστημα, το Άλφα Κενταύρου, θα μας έπαιρνε χρόνια.
Βέβαια αξίζει να σημειωθεί ότι αν και κανένας επιστήμονας δε θα μπορούσε να πει ότι υπάρχει ταχύτητα μεγαλύτερη απ' αυτή του φωτός, επίσης κανένας δε θα μπορούσε να το αποδείξει αυτό. Αλλά ας δούμε τα πράγματα απ' τη αρχή.

Οι αμφιβολίες του Einstein

Κατά τη διατύπωση της Ειδικής Θεωρίας της Σχετικότητας, ο Einstein, απασχολούνταν απ' το εξής δίλημμα: Ή η νευτώνεια μηχανική έπαυε να ισχύει ή οι εξισώσεις του Maxwell ήταν λάθος. Οι νόμοι του Newton είχαν βέβαια γίνει ένα κατεστημένο για περισσότερα από 250 χρόνια και τα αποτελέσματά τους έρχονταν σε συμφωνία με την παρατήρηση, ενώ οι εξισώσεις του Maxwell δεν είχαν δοκιμαστεί και τόσο στο χρόνο. Ωστόσο ο Einstein προτίμησε να ταχθεί με το δεύτερο ενδεχόμενο και τελικά, όπως αποδείχτηκε, είχε δίκιο.

Υπάρχουν (ή τουλάχιστον υπήρχαν) δύο διαφορετικές νοήσεις γι' αυτό που λέμε χωρόχρονος.
Ο χωρόχρονος του Galileo κι ο χωρόχρονος του Minkowski.
 Ποια είναι η διαφορά τους;
 Ο χωρόχρονος του Γαλιλαίου επιτρέπει ένα ταξίδι με ταχύτητα πιο μεγάλη απ' την ταχύτητα του φωτός, ενώ ο αντίστοιχος του Minkowski όχι.
Και ο όρος κλειδί στη διαφορά αυτή λέγεται παγκόσμιος χρόνος ή με άλλα λόγια αυτό που λέμε ταυτόχρονο.
 Φαίνεται απλό κι όμως δεν είναι.
 Η έννοια των ταυτόχρονων γεγονότων στην Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας, που στη συνέχεια ας την αναφέρουμε ως ΕΔΣ, είναι κάτι αρκετά περίεργο γι' αυτά που έχουμε συνηθίσει να βλέπουμε
http://light.physics.auth.gr/history/str/str.html