Speciala teorio de relativeco
En 1905 Albert Einstein (Alberto Ejnŝtejno) publikigis la unuan gravan artikolon pri la relativeca teorio. La sciencisto tiam neas la ekziston de absoluta movo. Laŭ li en la universo neniu aparta korpo povas provizi universalan referencan koordinatsistemon absolute senmovan. Sed ĉiu korpo provizas koordinatsistemon taŭgan por studi ĉiujn movojn. Oni povas do tiel prave aserti, ke trajno trapasas stacidomon, aŭ ke la stacidomo moviĝas rilate al la trajno. Sekve laŭ Ejnŝtejno, ke ĉiu movo estas relativa kaj oni devas precizigi la studadan referencsistemon.
Neniu hipotezo de Ejnŝtejno estas fundamente nova, precipe kontentiĝante per la trajna ekzemplo. Fakte Newton jam asertis, ke la absoluta senmovo ne povas esti difinita rilate al la situo de korpoj nin ĉirkaŭantaj. La nova aksiomo estas, ke lumrapideco rilate al iu ajn observanto estas ĉiam senŝanĝa: ĉ. 300 000 km/s. Tiele se du observantoj moviĝas unu rilate al la alia kun rapido 160 000 km/s kaj mezuras la rapidon de la sama lumradio, ambaŭ konstatos, ke ĉi lasta moviĝas je 300 000 km/s. Tiun ŝajne nenormalan rezulton pruvis la eksperimento de Michelson-Morley. Laŭ la klasika fiziko unu el la observantoj povas esti senmova dum la alia mezure eraras, kaŭze de la ŝrumpiĝo laŭ la teorio de Lorentz-Fitzgerald. Laŭ Ejnŝtejno, ambaŭ observantojn oni povas konsideri senmovajn kaj neniu el ili mezure eraris. Fakte ĉiu observanto uzas propran koordinatsistemon kiel referencsistemo. Eblas ŝanĝi el iu koordinatsistemo al alia per matematika transformigo. La ekvaciojn de tiu transformigo, nome konatajn kiel Lorentza transformiga grupo, Ejnŝtejno akceptis. Li tamen alimaniere ilin interpretis, asertante ke la luma rapido restas senŝanĝa en iu ajn lorenca transformo.
Laŭ la relativeca teorio spaco same kiel maso kaj tempo modifiĝas direkten de la objekta movo. Tiujn transformiĝojn determinas la faktoro de Lorentz γ. Elektrono, malkovrita komence de la 20a jarcento, estas taŭga temo por esplori tiajn asertojn. La elektronoj produktitaj de radioaktivaj substancoj havas rapidojn proksimajn al la lumrapido. Kiam elektrono rapide moviĝas ene de konata magneta kampo eblas sian mason facile determini mezurante la kurbecon de sia trajektorio. En konstanta kampo, ju pli peza estas la elektrono des pli granda estas sia inercio kaj malgranda la kurbeco de ĝia trajektorio. Oni konstatas, ekzemple, ke dum la movo de elektrono kun rapido v = 260 000 km/s, la elektrona maso duobliĝas. La eksperimentoj pravigas la Ejnŝtejnajn antaŭdirojn: la ŝajna elektrona maso pliiĝas ekzakte laŭ la antaŭdiran valoron. Tiu maso de la akcelita elektrono ju pli grandiĝas des pli ĝi alproksimiĝas al la lumrapido c, kaj des pli ĝia kineta energio estas alta. La energio de korpo kun senmova maso m, kaj movokvanto p estas: E = p c² / v = γ m c² . Laŭ ĉi lasta egalaĵo, pri v = 0, γ = 1, la ripoza energio iĝas E = m c² , esprimante tiel la samvalorecon maso/energio.
La fundamenta hipotezo apogante la Ejnŝtejnan teorion estas la neekzisto de absoluta senmovo en la universo. Ejnŝtejno postulatis, ke du observantoj moviĝantaj unu rilate al la alia per konstanta rapido observas identajn "leĝojn de la naturo". Tamen unu el ambaŭ observantoj povas registri en malproksimaj steloj du eventojn kvazaŭ ili okazas samtempe dum la alia observanto konstatas, ke unu evento okazis antaŭ la alia. Tiu malsameco de observadoj ne valide kontraŭdiras la relativecan teorion. Efektive laŭ ĝi, samtempeco ne ekzistas por malproksimaj eventoj. Alidire ne eblas sole specifi la momenton, kiam evento okazas sen precizigi la lokon kie ĝi okazas. Eblas ekzakte priskribi la "interspacon" aŭ la "intertempon" inter du eventoj kombinante la spacan kaj tempan intervalojn sed ne pere de unu aŭ la alia unuope. La kvardimensia spaco-tempo (tri spacaj dimensioj kaj unu tempa), en kiu ĉiuj universaj eventoj okazas nomiĝas spacan-tempan kontinuaĵon. Ene de tiu spaco, la spacan-tempan trajektorion de korpo priskribas ĝia universa linio.
Eksteraj ligiloj
