Albert Einstein'ı kim tanımaz? Bulgularıyla ünlü Almanya'dan bir fizikçi. Einstein ayrıca Nobel Fizik Ödülü'nü aldı. En ünlü teorilerinden biri görelilik teorisidir.
Einstein bu fikri iki aşamada yayınladı. İlk olarak 1905'te özel görelilik teorisini yayınladı. On yıl sonra, genel görelilik teorisi yayınlandı. Einstein, teorisinin bir silah olarak kullanılabileceğini asla düşünmemiş olsa da, bu teori atom bombasını geliştirmede diğer bilim adamlarının kılavuzlarından biri oldu.
Peki görelilik teorisinin içeriği nedir? Gerçek dünyada nükleer bomba olarak kullanılabilmesi için nasıl uygulanıyor? Bu yazıda birlikte tartışalım.
Özel Görelilik Teorisi
Einstein'ın ilk özel görelilik kuramının iki varsayımı veya kavramı vardı: Birincisi, fizik yasaları, diğerlerine karşı sabit bir hızda (atalet) hareket eden tüm referans çerçevelerindeki herhangi bir nesne için geçerlidir. Yani, hareketli bir durumda gözlense bile fiziksel bir denklemin şekli her zaman aynı olacaktır.
İkinci kavram, bir boşluktaki ışık hızının her zaman tüm gözlemciler için aynı olduğunu ve ışık kaynağının veya gözlemcinin hareketine bağlı olmadığını (ışık hızı c = 3 × 108 m / s) belirtir.
(Ayrıca şunu okuyun: Dünyaca Tanınan 7 Dünya Bilimcisi)
Einstein, bu iki varsayıma dayanarak, kütlesi olan hiçbir nesnenin ışık hızına eşit ya da hareket edemeyeceğini söyledi. Görelilik teorisi, hızın göreliliği, zamanın genişlemesi, Lorentz kasılmaları ve kütle ve enerjinin göreliliği gibi her gün deneyimlediğimiz şeylerin algılarında değişikliklere neden olur.
1. Hızın Göreliliği
Dünyaya göre v hızında hareket eden bir uçak (referans O ') varsa (referans O) ve uçak belirli bir hızda bir bomba (nesne) salıyorsa, bombanın hızı Dünya'daki ve uçaktaki insanlar tarafından görülenle aynı değildir. Bağıl hız aşağıdaki denkleme sahiptir.
vx = hareketsiz haldeki gözlemciye göre nesnenin hızı (m / s)
v'x = hareket eden gözlemciye göre nesnenin hızı (m / s)
v = hareketsiz haldeki gözlemciye göre hareket eden gözlemcinin hızı (O ') (O)
c = ışık hızı (3 × 108 m / s)
2. Zamanın Genişlemesi
Zaman genişlemesi veya genişlemesi, gözlemci tarafından dinlenme sırasında gözlemlenen zaman aralığı ile v hızında hareket eden gözlemcinin gözlemlediği zaman aralığı arasındaki farktır. Zamanın genişlemesi aşağıdaki gibi formüle edilebilir.
Δt = v hızında hareket eden gözlemcinin gözlemlediği zaman aralığı
Δt0 = gözlemci tarafından gözlemlenen zaman aralığı hala
v = gözlemci hızı
3. Lorentz kasılmaları
Görelilik teorisine göre uzay ve zaman sabit değildir. Bu nedenle, L0 uzunluğundaki bir nesne, v hızıyla ona paralel hareket eden bir gözlemci tarafından L kadar büyük gözlenecektir. Gözlemcinin hızı arttıkça, nesne orijinal uzunluğundan daha kısa görünecektir. Lorentz kasılmaları aşağıdaki gibi formüle edilebilir.
L = v hızıyla hareket eden gözlemcinin gözlemlediği nesnenin uzunluğu
L0 = dinlenen gözlemci tarafından gözlemlenen nesnenin uzunluğu
v = gözlemci hızı
4. Kütle ve Enerjinin Göreliliği
Tıpkı uzay ve zamanda olduğu gibi, hareketsiz haldeki gözlemcinin gözlemlediği nesnenin kütlesi, v hızıyla hareket eden gözlemcinin gözlemlediği nesnenin kütlesinden farklı olacaktır.
m = v hızıyla hareket eden gözlemci tarafından gözlemlenen cisim kütlesi
m0 = gözlemci tarafından hareketsiz halde gözlemlenen nesnenin kütlesi
v = gözlemci hızı
Göreli mekanikte, kütlesi m 0 (durgun) olan bir cismin enerjisi v hızıyla aşağıdaki gibi formüle edilebilir.
Kütlesi olan bir nesnenin toplam enerjisi aşağıdaki formülle elde edilebilir.
E = E 0 + E k , burada E 0 durgun enerjidir (E = m 0 c2)
Yukarıdaki açıklamaya göre, m kütlesine sahip nesneler şu enerjiye sahiptir:
E = mc2
Bu denklem, bugüne kadarki en iyi bilinen formüllerden biridir. Bu formül aynı zamanda nükleer bombanın geliştirilmesinin temelidir, çünkü kütlenin konsantre bir enerji formu olduğu varsayılır, böylece özellikle bir nükleer zincir reaksiyonu ile şekil değiştirebilir.
Genel Görelilik Teorisi
Genel görelilik teorisi, Newton'un yerçekimi teorisi ile ilgilidir. Newton, yerçekiminin nesneleri birbirine çeken görünmez bir kuvvet olduğunu söyledi. Ancak teorisi aracılığıyla Einstein, yerçekiminin bir nesnenin kütlesinin neden olduğu uzay-zaman eğriliği olduğunu savundu. Bu eğriliğin zaman üzerinde bir etkisi vardır: yerçekimi ne kadar büyükse, zaman uzay-zamanın eğriliği içinde o kadar yavaş ilerleyecektir.
