Relativiteti

Relativiteti është një përgjithësim i mekanikes klasike që përshkruan objekte masive ose objekte që lëvizin me shpejtësi shumë të mbëdha, ose sisteme shumë masive. Ai përfshin relativitetin special dhe të përgjithshëm.
Teoria e relativitetit special u propozua më 1905 nga Albert Ajnshtajni në artikullin e tij "Mbi Elektrodinamikën e trupave në lëvizje". Titulli i artikullit i referohet faktit se relativiteti special zgjidh problemin midis ekuacioneve të Maksuellit dhe mekanikes klasike. Teoria është e bazuar mbi dy postulate: (1) forma matematike e ligjeve fizike është invariante në të gjitha sistemet inerciale; dhe (2) shpejtësia e dritës në boshllëk është konstante dhe e pavarur nga burimi i vëzhguesit. Në mënyrë që këto dy postulate mos kundështojnë njëra tjetrën kërkohet që hapësira dhe koha të unifikohen në fabrikën e hapesirë-kohës e cila varet në llojin e sistemit.
Relativitei special jep një sërë rezultatesh të habitshme që duket sikur shkojnë kundër intuitës, megjithatë të gjitha këto parashikime janë të verifikuara eksperimentalisht.Ai hedh poshte nocionet absolute të hapësirës dhe kohës duke pohuar se distanca dhe koha varen tek vëzhguesi, koha dhe hapësira perceptohen në mënyrë të ndryshme, në varësi të vëzhguesit. Teoria nxjerr në perfundimin se ndryshimi tek masa, dimensionet, dhe koha shoqërohen me ndryshimet e shpejtësisë së trupit. Ajo gjithashtu jep edhe ekuivalencën e lëndës me energjinë, siç jepet nga formula e ekuivalencës së masës me energjinë E = mc2, ku c është shpejtesia e dritës në boshllëk. Relativiteti special dhe relativiteti Galilean i mekanikës Njutoniane bien dakort kur shpejtësitë e trupave janë të vogla në krahasim me atë të dritës. Relativiteti special nuk e përshkruan gravitacionin; megjithatë duhet theksuar se ai mund të pershkruajë levizje të nxituara në mungesë të gravitetit.[16]

Relativiteti i përgjithshëm është teoria gjeometrike e gravitacionit e publikuar nga Albert Ajnshtajni në 1915/16.[17][18] Ajo unifikon relativitetin special, ligjin universal të gravitetit të Njutonit, duke futur idenë se gravitacioni mund të përshkruhet nga kurbatura e hapësirës dhe kohës. Në relativitetin e përgjithshëm, kurbatura e hapësirë-kohës prodhohet nga energjia e lëndës dhe rrezatimit. Relativiteti i përgjithshëm ndryshon nga metrikat e teorive të gravitacionit nga përdorimi i ekuacionet e fushës të Ajnshtajnit të cilat lidhin përmbajtjen e hapësirë-kohës me vete hapësirë-kohën. Invarianca lokale e Lorencit kërkon që manifoldi në RP të jetë 4-dimensional dhe Lorencian në vend të atij Rimanian. Për më tepër, parimi i kovariancës së përgjithshme e bën të domosdoshme përdorimin e analizës tensoriale.
Suksesi i pare i relativitetit të përgjithshëm qe në shpjegimin e preçesionit anormal të perihelionit të Mërkurit. Në 1919, Artur Edington lajmëroi që vëzhgimi i një ylli pranë eklipsit diellor konfirmoi parashikimet e relativitetit të përgjithshëm se trupat masivë mund të përkulin dritën. Që atëhere, shumë observime dhe eksperimente kanë konfirmuar shumë nga parashikimet e relativitetit të përgjithshëm, përfshirë bymimi kohor gravitacional, zhvendosja në të kuqe e gjatësisë valore të dritës, vonesën e sinjalit, dhe rrezatimin gravitacional. Për më tepër, vëzhgime të shumta në kohën e sotme interpretohen si nje afirmim pozitiv i një nga parashikimeve më të çuditshme dhe ekzotike të relativitetit të përgjithshëm, ekzistencës së vrimave të zeza.