id.llcitycouncil.org
Fisika

Pengantar Sederhana untuk Teori Relativitas Einstein

Pengantar Sederhana untuk Teori Relativitas Einstein


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


Jangan takut, serumit Teori Relativitas tampaknya; itu sangat sederhana. Dalam artikel singkat ini, kami akan mencoba menjelaskan apa yang diusulkan Einstein untuk memberi Anda wawasan. Jadi, tanpa basa-basi lagi, inilah penjelasan kami yang telah disederhanakan tentang Teori Relativitas.

Secara teknis

Jika kita mengacu pada "Teori Relativitas" yang sebenarnya kita maksud adalah relativitas umum. Relativitas khusus adalah "kasus khusus" dari relativitas umum. Kombinasi dari kedua prinsip ini membantu menjelaskan banyak subjek yang bervariasi dari gerakan planet, efek gravitasi pada cahaya hingga keberadaan lubang hitam.

Relativitas khusus menyatakan bahwa hukum fisika, dan dengan demikian, alam semesta adalah sama untuk semua pengamat yang sama "cepat". Dalam ruang hampa, kecepatan cahaya adalah sebuah konstanta yang tidak bergantung pada pengamat mana pun.

Tapi bagaimana dengan percepatan dan gravitasi? Einstein menghabiskan satu dekade untuk merenungkan hal ini. Pada tahun 1915, ia dengan penuh kemenangan menghasilkan Teori Umum Relativitas. Ia menetapkan bahwa benda-benda besar di ruang angkasa akan menyebabkan lengkungan atau distorsi ruang-waktu yang kita semua "rasakan" sebagai gravitasi.

Berpikir di luar kebiasaan

Einstein, dengan cara berpikirnya yang tidak biasa, berasumsi bahwa pengamatan eksperimental itu benar. Ini adalah kebalikan dari pikiran orang-orang sezamannya. Pada akhir abad ke-19, fisikawan mencari sesuatu yang disebut "eter". Eter diyakini sebagai media yang dilalui cahaya. Pada dasarnya, hal itu telah menjadi pencarian cawan suci. Einstein menyadari bahwa obsesi rekan-rekannya terhadap tugas itu menghalangi kemajuan. Solusinya adalah dengan menghapusnya dari persamaan. Dia berasumsi bahwa hukum fisika akan berhasil terlepas dari bagaimana benda-benda itu bergerak. Sebuah strategi yang tidak bertentangan dengan apa yang diungkapkan oleh data eksperimen dan matematika.

Pada tahun 1905, Albert Einstein mengembangkan Teori Relativitas Khususnya. Karya terobosannya membatalkan pemikiran ilmiah yang diterima selama berabad-abad, serta mengubah cara kita memandang dunia di sekitar kita.

Seperti namanya teori ini hanya berlaku untuk kasus-kasus khusus, yaitu ketika kedua benda bergerak dengan kecepatan konstan atau seragam.

Einstein menjelaskan bahwa gerakan relatif dua objek haruslah kerangka acuan daripada sistem referensi "eterik" esoterik eksternal. Sebagai contoh, katakanlah Anda adalah seorang astronot di sebuah pesawat luar angkasa, mengamati pesawat luar angkasa lain dari kejauhan. Satu-satunya hal yang penting adalah seberapa cepat Anda dan target yang Anda amati bergerak terhadap satu sama lain. Namun, satu halangan, relativitas khusus hanya berlaku jika Anda berjalan dalam garis lurus dan tidak mempercepat. Jika percepatan terjadi, Relativitas Umum perlu diterapkan.

Teori ini didasarkan pada dua prinsip dasar:

Relativitas - Hukum fisika tidak berubah. Bahkan untuk objek yang bergerak pada kerangka acuan kecepatan konstan dan inersia.

Kecepatan cahaya - Itu sama untuk semua pengamat terlepas dari gerakan relatif mereka ke sumber cahaya.

Karya Einstein menciptakan hubungan mendasar antara waktu dan ruang. Kami secara intuitif membayangkan alam semesta sebagai tiga dimensi (atas dan bawah, kiri dan kanan, maju dan mundur) tetapi juga dengan komponen waktu atau dimensi. Kombinasi ini membuat lingkungan 4-D kita alami.

Jika Anda bergerak cukup cepat di ruang angkasa, pengamatan apa pun yang Anda lakukan tentang ruang dan waktu akan berbeda dari orang lain yang bergerak dengan kecepatan yang berbeda dari Anda. Ketika perbedaan antara kecepatan meningkat, begitu pula perbedaan yang diamati.

Semuanya relatif

Sekarang, bayangkan Anda berada di pesawat luar angkasa dengan laser di tangan Anda. Sinar laser menembak langsung ke langit-langit, menabrak cermin dan dipantulkan kembali ke lantai menjadi detektor. Ingatlah sekarang bahwa kapal sedang bergerak, katakanlah sekitar setengah kecepatan cahaya. Relativitas menyatakan bahwa gerakan ini tidak ada bedanya bagi Anda, Anda tidak dapat "merasakannya" (seperti di Bumi saat ia berputar pada porosnya dan meluncur melalui ruang angkasa di sekitar matahari).

Tapi inilah twistnya:

Seorang pengamat eksternal, bagaimanapun, akan menyaksikan sesuatu yang sangat berbeda. Jika mereka bisa "melihat" ke dalam kapal Anda, mereka akan melihat bahwa sinar laser bergerak "ke atas" pada suatu sudut, menabrak cermin dan kemudian bergerak ke bawah lagi di sudut lain untuk mengenai detektor. Pengamat akan melihat bahwa jalur cahaya akan lebih panjang dan pada sudut yang lebih jelas daripada yang Anda amati di kapal Anda. Lebih penting lagi, waktu yang dibutuhkan laser untuk mencapai detektor akan berbeda. Mengingat kecepatan cahaya konstan, bagaimana Anda berdua bisa mencapai kesimpulan yang sama yang membuktikan teori ini? Jelasnya, perjalanan waktu harus berbeda untuk Anda dan pengamat eksternal.

Apa apaan? Fenomena ini disebut dilatasi waktu. Dalam contoh di atas, waktu harus "bergerak" lebih cepat untuk Anda dibandingkan dengan pengamat yang lebih lambat. Contoh sederhana ini memungkinkan kita untuk memvisualisasikan teori relativitas Einstein, di mana ruang dan waktu terkait erat.

Seperti yang dapat Anda bayangkan, perbedaan yang ekstrim dalam perjalanan waktu hanya akan terlihat pada kecepatan yang sangat tinggi, terutama mendekati kecepatan cahaya. Eksperimen dilakukan sejak wahyu Einstein telah memvalidasi teorinya. Waktu dan ruang dipersepsikan berbeda untuk objek yang bergerak mendekati kecepatan cahaya.

Massa, energi dan kecepatan cahaya

Einstein jelas tidak berpuas diri. Juga pada tahun 1905, dia menerapkan prinsip relativitasnya untuk menghasilkan persamaan terkenal e = mc2. Persamaan yang sangat sederhana ini mengungkapkan hubungan fundamental antara massa (m) dan energi (e). Cukup rapi.

Persamaan kecil ini menemukan bahwa saat kita mendekati kecepatan cahaya, c, massa benda adalah balon. Jadi, Anda dapat melakukan perjalanan dengan sangat cepat tetapi massa Anda meningkat sehubungan dengan kecepatan Anda. Kekecewaan. Pada kondisi ekstremnya, jika Anda berjalan dengan kecepatan cahaya, energi dan massa Anda tidak terbatas. Seperti yang telah Anda ketahui, semakin berat objeknya, semakin sulit; sehingga lebih banyak energi yang dibutuhkan, untuk mempercepatnya. Jadi dengan tanda ini, tidak mungkin melebihi kecepatan cahaya.

Warisan Einstein

Sampai Einstein, massa dan energi dipandang sebagai benda yang sepenuhnya terpisah. Karyanya membuktikan bahwa prinsip kekekalan massa dan energi adalah bagian dari kekekalan massa-energi yang lebih besar dan lebih terpadu. Materi, oleh karena itu, dapat diubah menjadi energi dan sebaliknya karena hubungan mendasar di antara mereka. Itu, sejujurnya, luar biasa.

Untuk meringkas, pertama, tidak ada kerangka acuan "absolut", oleh karena itu digunakan istilah "relativitas". Kedua, kecepatan cahaya konstan untuk siapa pun yang mengukurnya, apakah sedang bergerak atau tidak - saya tahu gila kan? Terakhir, kecepatan cahaya tidak dapat dilampaui, ini adalah "batas kecepatan" universal.

Mengerti? Bagus. Tidak? Jangan khawatir jika Anda tidak melakukannya, ini, pada dasarnya, kontra-intuitif. Penemuan terbesar dalam sains sering ditemukan di alam di luar "akal sehat" kita.

Melalui dummies.com


Tonton videonya: 5 Kisah Tentang Dunia Paralel, MULTIVERSE STORY


Komentar:

  1. Abjaja

    Saya minta maaf, tetapi, menurut pendapat saya, Anda melakukan kesalahan. Saya menyarankan untuk membahas. Tuliskan kepada saya di PM.

  2. Voodoogrel

    Menurut saya, Anda tidak benar. Saya menawarkan untuk membahasnya. Menulis kepada saya di PM, kami akan menanganinya.

  3. Burne

    Saya pikir itu adalah kebohongan.

  4. Yves

    Dalam semua kemungkinan. Yang paling disukai.

  5. Fenris

    Sudahkah Anda mencoba ini?

  6. Baldwyn

    Tentu. It was and with me. We can communicate on this theme.

  7. Jubei

    Momen yang menarik

  8. Baduna

    Saya setuju, pemikiran hebat ini akan datang di tempat yang tepat.



Menulis pesan