Indledning
Ved starten af 1900-tallet havde man opnået betydelige fremskridt inden for fysikken takket være Newtons love om mekanik og Maxwells ligninger inden for elektricitet og magnetisme.
Man mente, at fysikken var næsten fuldstændig, og at der kun var detaljer tilbage at udforske. Der var dog nogle enkle eksperimentelle resultater, som man stadig ikke kunne forklare.
Et af disse resultater var Michelson-Morley-eksperimentet, som viste, at lysets hastighed ikke blev påvirket af ætervinden. Lyset bevægede sig altså gennem rummet uden et medium at brede sig i. Dette skabte tvivl om den eksisterende teori om æteren.
Dog forventede man ikke en så revolutionerende teori som Einsteins specielle relativitetsteori, som ændrede vores opfattelse af tid og rum ved hjælp af relativt enkle antagelser og afviste teorien om æteren.
Teorien ændrede også vores opfattelse af masse med ligningen E = mc^2, der viser, at energi og masse er ækvivalente størrelser.
I denne opgave vil jeg dog kun fokusere på de overraskende resultater, som den specielle relativitetsteori medførte for vores opfattelse af rum og tid.
Einsteins specielle relativitetsteori blev formuleret i 1905 og revolutionerede fysikken. Da alle fysiske processer foregår i rum og tid, har teorien betydning for næsten alle andre teorier.
Den specielle relativitetsteori gjorde op med de newtonske teorier om et absolut rum og en absolut tid. Galilei havde også tidligere antaget, at tiden var absolut.
Det absolutte rum blev defineret som et rum, der var i hvile i forhold til æteren. Denne definition blev baseret på Maxwells teorier om elektromagnetisme.
Ifølge teorien skulle det absolutte rum eksistere uafhængigt af de objekter, der befandt sig i det. Einstein forkastede imidlertid teorien om det absolutte rum, den absolutte tid og æteren med sin specielle relativitetsteori.
Indholdsfortegnelse
Indledning
1. Før Den Specielle Relativitetsteori
- 1.1 Inertialsystem
- 1.2 Galileis Relativitetsprincip
- 1.3 Galilei-Transformationen
2. Samtidighed
- 2.1 Tankeeksperiment Til Beskrivelse Af Samtidighed
- 2.2 Definition Af Samtidighed
3. Lorentz-Transformationen
- 3.1 Udledning Af Lorentz-Transformationen
4. Relativistiske Kinematik
- 4.1 Tidsforlængelse
- 4.2 Længdeforkortelse
5. Eksperiment: Myonens Levetid
- 5.1 Formål
- 5.2 Teori
- 5.3 Databehandling
- 5.4 Konklusion
6. Opgave: Hafele-Keatings Eksperiment
Konklusion
Litteraturliste
Optimer dit sprog - Læs vores guide og scor topkarakter
Uddrag
Det kan konkluderes ud fra det ovenstående, at Galilei-transformationen må forkastes. I denne transformation antog man en absolut tid, således at tiden t og t' ville være ens.
Hvis dette var tilfældet, ville to begivenheder, der sker samtidigt, være samtidige i alle inertielsystemer, hvilket som tidligere nævnt ikke er tilfældet.
Galilei-transformationen blev dog allerede forkastet før Einsteins postulater, da den blev modbevist eksperimentelt.
Dette blev bl.a. vist i Michelson-Morley-eksperimentet, hvor man opdagede, at lysets hastighed var uafhængig af retning og bevægelse i forhold til en eventuel æter.
Derudover blev Sitters dobbeltstjerner også undersøgt, hvor man fandt ud af, at lysets hastighed ikke afhang af stjernernes bevægelse, selvom de bevægede sig hen imod eller væk fra Jorden.
Skriv et svar