Перегляд вихідного коду сторінки Теорія відносності

[[Файл:Einstein 1933.jpg|thumb|ліворуч|200пкс|[[Альберт Ейнштейн]]]]
{{unibox}}'''Теорія відносності''' [[Альберт Ейнштейн|Альберта Ейнштейна]]&nbsp;— комплекс з двох фізичних теорій: [[спеціальна теорія відносності|спеціальної теорії відносності]] (СТВ) та [[загальна теорія відносності|загальної теорії відносності]] (ЗТВ), відомої також як теорія гравітації Ейнштейна.

== Історія ==
Наприкінці 19-го століття фізика зіткнулася з важкою і принциповою проблемою: неможливістю експериментального визначення [[швидкість|швидкості]] [[рух (механіка)|руху]] [[Земля|Землі]] відносно [[ефір (фізика)|ефіру]], а, отже, неможливістю експериментального підтвердження гіпотези існування ефіру, на якій ґрунтувалася [[Класична електродинаміка|електродинаміка]]. [[Рівняння Максвелла|Основні рівняння електродинаміки]], побудовані на основі припущення, що [[Електромагнітна хвиля |електромагнітні хвилі]] розповсюджуються в певній невагомій речовині, здавалося, мали сенс лише в системі відліку, жорстко зв'язаній з цією речовиною.

Основні рівняння електродинаміки не є [[Інваріант (фізика)|інваріантними]] відносно [[перетворення Галілея|перетворень Галілея]]. Тобто, при переході від одної [[інерційна система відліку|інерційної системи відліку]] за законом
: <math> x' = x +vt \,</math>,

де v&nbsp;— швидкість руху штрихованої системи відліку відносно нештрихованої, загальний вигляд основних рівнянь електродинаміки змінюється. Ця обставина не викликала занепокоєння доти, доки вважалося, що основні рівняння електродинаміки справедливі тільки для одної системи відліку, в якій ефір непорушний.

[[Експеримент Майкельсона — Морлі|Досліди Майкельсона]] ([[1887]]) засвідчили, що ефіру, мабуть, не існує. Згодом були відкриті перетворення, відносно яких система основних рівнянь електродинаміки є інваріантною. Ці перетворення отримали назву [[перетворення Лоренца|перетворень Лоренца]].[[Файл:Albert_Abraham_Michelson.JPG|thumb|right|250px|[[Альберт Майкельсон]]]]

В [[1905]] році Альберт Ейнштейн сміливо постулював справедливість рівнянь електродинаміки в будь-якій інерційній системі відліку<ref> Albert Eistein. ''Zur Elektrodynamik bewegter Körper''. Annalen der Physik, (1905) </ref>. Отож фундаментальна стала&nbsp;— [[швидкість світла]]&nbsp;— однакова для будь-якої інерційної системи відліку, а от [[довжина]] і [[час]] змінюються при переході від однієї системи до іншої за законом, який задають перетворення Лоренца. Відповідно, будь-який закон фізики повинен бути [[Лоренц-коваріантність|лоренц-інваріантним]], включно із [[закони Ньютона|законами Ньютона]], які повинні бути записані з врахуванням зміни в поняттях довжини і часу. При малих швидкостях ці зміни дуже незначні і починають проявлятися лише при швидкостях, близьких до швидкості світла.

В [[1916]] році Ейнштейн опублікував узагальнення теорії відносності на неінерційні системи відліку, водночас будуючи теорію гравітації.

== Спеціальна теорія відносності ==
{{main|Спеціальна теорія відносності}}
Стаття Ейнштейна «До електродинаміки тіл, що рухаються» (1905) окреслила засади спеціальної теорії відносності, основні постулати якої:

* В усіх інерційних системах відліку фізичні процеси відбуваються однаково.
* Швидкість світла у [[вакуум]]і не залежить від руху джерела або приймача і однакова в усіх напрямах.

Наслідком спеціальної теорії відносності є [[принцип причинності]]. Будь-яка [[інформація]] не може передаватися зі швидкістю, що перевищувала б швидкість світла у вакуумі, інакше завжди знайшлася б система відліку, в якій [[наслідок]] передував би [[Причинність|причині]].

Оскільки фізичні тіла не можуть рухатися зі швидкістю, більшою за швидкість світла, при наближенні до швидкості світла [[енергія]] будь-якого масивного тіла необмежено зростає.

Спеціальна теорія відносності базується на перетвореннях Лоренца, вимагаючи, щоб будь-яка фізична теорія була інваріантною щодо цих перетворень.

[[Герман Мінковський]] [[1907]] року представив математичну модель кінематики СТВ, в якій перетворення Лоренца випливають з геометрії чотиривимірного [[псевдоевклідів простір|псевдоевклідового простору]]. У [[Простір Мінковського|просторі Мінковського]] лоренцеві перетворення є перетвореннями поворотів координатних осей.

Спеціальна теорія відносності може використовуватись для тіл, що рухаються з будь-якою швидкістю, у тому числі близькою до швидкості світла, за умови відсутності сильних гравітаційних полів.

== Загальна теорія відносності ==
{{main|Загальна теорія відносності|Передбачення загальної теорії відносності}}
Теорія [[гравітація|гравітації]] була опублікована Ейнштейном [[1916]] року. Вона запропонувала рівняння, які узагальнюють принципи спеціальної теорії відносності на неінерційні системи відліку й [[закон всесвітнього тяжіння]] [[Ісаак Ньютон|Ньютона]].

В основі теорії [[принцип еквівалентності]], який стверджує, що не існує фізичного експерименту, який би міг відрізнити дію однорідного гравітаційного поля на [[спостерігач]]а від його рівноприскореного руху.

Теорія [[Математичне формулювання загальної теорії відносності|використовує]] для побудови математичної моделі гравітації апарат [[диференціальна геометрія|диференціальної геометрії]] і [[тензорне числення|тензорного числення]]. Гравітація розглядається як наслідок {{нп|викривлення простору-часу||ru|Кривизна пространства-времени}} в присутності [[матерія (фізика)|матерії]].

Загальна теорія відносності може використовуватися для опису тіл, що рухаються як завгодно швидко і в як завгодно сильних гравітаційних полях, якщо при цьому можна знехтувати квантовими ефектами.<ref>{{Cite web|title=Теорія Ейнштейна пройшла перевірку в глибокому космосі|url=http://dialogs.org.ua/science/39483/|website=ДІАЛОГИ|date=2020-06-16|accessdate=2020-06-16|language=uk|archive-date=16 червня 2020|archive-url=https://web.archive.org/web/20200616233600/http://dialogs.org.ua/science/39483/}}</ref>

== Див. також ==
* [[Формула Ейнштейна]]
* [[Історія теорії відносності]]

== Примітки ==
{{reflist}}

== Література ==
* ''О. Кравченко''. Відносності теорія // {{ФЕС}}
* [http://www.femto.com.ua/articles/part_2/2699.html Относительности теория] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20131205201931/http://www.femto.com.ua/articles/part_2/2699.html |date=5 грудня 2013 }} // Физическая энциклопедия, т. 3.&nbsp;— М.: Большая Российская энциклопедия, 1992, с. 493—501. {{ref-ru}}
* {{книга
|автор       = [[Мартін Гарднер|Гарднер М.]]
|заголовок   = Теория относительности для миллионов
|рік         = 1967
|видавництво = Атомиздат
|місто       = {{Comment|М.|Москва}}
|сторінок    = 192
}}
* {{книга
|автор       = Дьюрелл К.
|заголовок   = Азбука теории относительности
|рік         = 1970
|видавництво = Мир
|місто       = {{Comment|М.|Москва}}
|сторінок    = 160
}}
* {{книга
|автор        = Жданов В. І.
|заголовок    = Вступ до теорії відносності
|рік          = 2008
|видавництво  = ВПЦ "Київський університет"
|місто        = {{Comment|К.|Київ}}
|сторінок     = 290
}}
* {{книга
|автор        = [[Ландау Лев Давидович|Ландау Л. Д.]], [[Ліфшиць Євген Михайлович|Лифшиц Е. М.]]
|заголовок    = Теоретическая физика
|частина      = Теория поля
|том          = 2
|рік          = 2006
|видавництво  = Физматлит
|місто        = {{Comment|М.|Москва}}
|сторінок     = 536
}}
* {{книга
|автор       = Мёллер К.
|заголовок   = Теория относительности
|рік         = 1975
|видавництво = Атомиздат
|місто       = {{Comment|М.|Москва}}
|сторінок    = 400
}}
* {{книга
|автор       = [[Вольфганг Паулі|Паули В.]]
|заголовок   = Теория относительности
|рік         = 1991
|видавництво = Наука
|місто       = {{Comment|М.|Москва}}
|сторінок    = 328
}}
* {{книга
|автор       = Синг Дж.
|заголовок   = Беседы о теории относительности
|рік         = 1973
|видавництво = Мир
|місто       = {{Comment|М.|Москва}}
|сторінок    = 168
}}
* {{книга
|автор       = Утияма Р.
|заголовок   = Теория относительности
|рік         = 1979
|видавництво = Атомиздат
|місто       = {{Comment|М.|Москва}}
|сторінок    = 208
}}
* {{книга
|автор       = [[Альберт Ейнштейн|Эйнштейн А.]]
|заголовок   = Сущность теории относительности
|рік         = 1955
|видавництво = ИЛ
|місто       = {{Comment|М.|Москва}}
|сторінок    = 157
}}

== Посилання ==
{{Вікіцитати1}}
{{commonscat|Theory of relativity}}
* [http://esu.com.ua/search_articles.php?id=34398 ВІДНО́СНОСТІ ТЕО́РІЯ ] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160421222409/http://esu.com.ua/search_articles.php?id=34398 |date=21 квітня 2016 }} //[[ЕСУ]]
* {{ref-uk}} [http://www.youtube.com/watch?v=u6QbAMuBGeI&index=16&list=PLsFoEbPGCGQGRtBcAu_3PGHxdVv5pdB_r Сюжет про теорію Ейнштейна і Сонячну систему] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20150715020157/https://www.youtube.com/watch?v=u6QbAMuBGeI&index=16&list=PLsFoEbPGCGQGRtBcAu_3PGHxdVv5pdB_r |date=15 липня 2015 }}&nbsp;— французький науково-популярний серіал «[[Всі на орбіту!]]» ({{lang-fr|Tous sur orbite !}}).
* {{ref-uk}} [https://www.youtube.com/watch?v=munU4MDwq7w Гравітація чи ілюзія? Розкриваємо таємниці теорії відносності]
{{Час}}
{{Розділи фізики}}

{{Physics-stub}}

{{Бібліоінформація}}
[[Категорія:Теорія відносності| ]]