Teoria Relativitatii

IntroducereStudiul legilor fizicii se face n general n sisteme de referinta inertiale.Problema care se pune este aceea de a formula legile fizicii n diverse sisteme de referinta. Aceasta problema a fost rezolvata prin creerea de catre Albert Einstein ncepnd din 1905 a teoriei relativitatii restrnse si generale. Formularea de catre Maxwell a legilor electromagnetismului a permis sa se stabileasca ca interactiile de acest tip se propaga cu viteza finita, viteza care n vid este egala cu viteza luminii c:

Postulatele teoriei relativitatii1. Principiul relativitatii restrnse: Legile fizicii si rezultatele tuturor experientelor efectuate sunt aceleasi n toate sistemele de referinta inertiale; nu exista sistem de referinta inertial preferential.2. Principiul constantei vitezei luminii: Valoarea vitezei de propagare a luminii n vid este aceiasi n toate sistemele de referinta inertiale.

1. Ea este viteza tuturor undelor electromagnetice n vid independent de frecventa.2. Nici un semnal nu poate fi transmis n vid sau n alt mediu cu o viteza mai mare dect viteza luminii. 3. Din relatia (*) rezulta ca viteza luminii depinde de doua constante universale 0 permitivitatea vidului si 0 permeabilitatea vidului.Aceasta nseamna ca ea va avea aceiasi valoare c = 2.99733 108 m/s n orice sistem de referinta galilean. Rezulta astfel o prima concluzie si anume ca principiul relativitatii galileene nu se aplica n cazul luminii.4. Se poate arata ca ecuatiile Maxwell nu sunt invariante n raport cu transformarile Galilei.(*)

Transformrile lui GalileiUn acelasi eveniment poate fi analizat din dou SR diferite n care se gsesc doi observatori diferiti. Evenimentul este caracterizat prin cele trei coordonate spatiale la care se adaug timpul t ca o coordonat temporal.S considerm dou SR, S(Oxyz) si S (Oxyz) si doi observatori O si respectiv O(Fig)Presupunem c cei doi observatori se deplaseaz unul fat de cellalt ntr-o miscare de translatie uniform. Observatorul din O vede c observatorul din O se deplaseaz cu viteza v0 = ct. iar cel din O vede c observatorul din O se deplaseaz cu viteza -v0. Pentru observatorul O putem scrie c :

Transformarile Lorentz

Consecinte ale transformarilor LorentzContractia lungimilorRelativitatea simultaneitatiiDilatarea timpului

Contractia lungimilor

Relativitatea simultaneitatii

Dilatarea timpului

Formulele pentru viteze