Suhteellisuusteoria

Simulaatio GW150914 mustan aukon yhdistymisestä, jossa näkyy aika-avaruuden vääristymä painovoiman vaikutuksesta kun mustat aukot lähestyvät toisiaan.

Suhteellisuusteoria tarkoittaa kahta erillistä fysiikan teoriaa: erityistä ja yleistä suhteellisuusteoriaa. Näiden yhteinen piirre on niiden perustuminen suhteellisuusperiaatteeseen, joka on yksi koko fysiikan keskeisimmistä periaatteista. Suhteellisuusperiaatteen mukaan luonnonlait ja fysiikan teoriat ovat samat kaikissa tilanteissa eli eri tilanteissa pätevät samat lait.

Suhteellisuusteoria tunnetaan siitä, että se edellyttää jossain määrin erityistä ajattelukykyä, koska siihen liittyvien asioiden hahmottaminen on arkiajattelulle vierasta. Siihen liittyen onkin laadittu monia näennäisen ristiriitaisia ajatuskokeita, joita esitellään usein populaarikirjallisuudessa. Yksi tunnetuimmista ajatuskokeista on kaksosparadoksi. Tietyllä tapaa epäintuitiivisen sisältönsä vuoksi suhteellisuusteoria on herättänyt paljon intohimoja tieteen ja filosofian harrastajien keskuudessa.

Historiallisesti ajatellen erityinen suhteellisuusteoria sai alkunsa 1800-luvun loppupuolella, jolloin kuuluisa Michelsonin–Morleyn koe aiheutti päänvaivaa sen ajan tieteelliselle yhteisölle. Koe tehtiin vuonna 1881 ja uudelleen 1887, ja sen perusteella ei voitu havaita kaiken kattavaa eetteriä, jonka suhteen valo liikkuisi vakionopeudella. Einsteinin olettamus, että valonnopeus on havaitsijan liiketilasta riippumaton luonnonvakio, johti siihen, että koordinaatistolle ja ajalle täytyy tehdä muunnos havaitsijan liiketilasta riippuen. Muunnosyhtälöt nimettiin Lorentz-muunnokseksi alankomaalaisen Hendrik Antoon Lorentzin mukaan. Lorentz johti 1890 saman yhtälön sähkökentässä liikkuvalle varaukselle.


Developed by StudentB