Görelilik teorisi nedir?

Görelilik, uzay, zaman, hareket ve kütleçekimi açıklayan iki bağlantılı fizik kuramının ortak adıdır. Özel görelilik eylemsiz referans sistemleri arasındaki ilişkileri, genel görelilik ise kütleçekimi uzay-zaman geometrisiyle ele alır. Bu kuramlar her şeyin kişiye göre değiştiğini söylemez; farklı gözlemcilerin ölçümleri arasındaki kesin ilişkileri tanımlar.

Özel göreliliğin temel sonuçları

1. Temel ilkeler Eylemsiz referans sistemlerinde fizik yasaları aynı biçimdedir. Boşluktaki ışık hızı da bu gözlemciler için aynıdır. Bu iki ilke, zaman aralıkları ve uzunlukların farklı hareket durumlarında nasıl ilişkilendirileceğine dair klasik beklentileri değiştirir. 2. Zaman ve eşzamanlılık Göreli hareket eden gözlemciler aynı olaylar arasındaki süreyi farklı ölçebilir. Bir sistemde eşzamanlı kabul edilen uzak olaylar başka bir sistemde eşzamanlı olmayabilir. Bu, saatlerin bozuk olması değil, olayların uzay-zamanda nasıl ilişkilendiğiyle ilgilidir. Karşılaştırmada hangi olayların ölçüldüğü açık olmalıdır. 3. Kütle ve enerji E = mc² bağıntısı, bir cismin durgun kütlesiyle ilişkili enerjiyi ifade eder. Hareketli parçacıkların toplam enerjisi momentumla da ilişkilidir. Fotonların durgun kütlesinin sıfır olması, enerji ve momentum taşımadıkları anlamına gelmez.

Genel görelilik ve gözlemsel kanıtlar

4. Kütleçekim ve geometri Genel görelilikte madde ve enerji uzay-zamanın geometrisiyle ilişkilidir. Serbest düşen cisimlerin hareketi bu geometride doğal yollarla betimlenir. Gerilmiş örtü benzetmesi bazı fikirleri gösterebilir, fakat dört boyutlu uzay-zamanın eksiksiz modeli değildir. 5. Işık ve saatler Kütleçekim alanları ışığın izlediği yolu ve saatlerin karşılaştırılan ilerleme hızlarını etkiler. Kütleçekimsel merceklenme, uzak cisimlerin görüntülerini büyütebilir veya çoğaltabilir. Uydu zamanlama sistemlerinde hareket ve kütleçekim etkilerinin hesaba katılması gerekir. 6. Geçerlilik ve sınırlar Görelilik çok sayıda gözlemle sınanmıştır; düşük sürat ve zayıf alanlarda Newton yaklaşımı çoğu iş için yeterli doğruluk verir. Aşırı koşullarda kuantum etkileriyle bütünleşen daha kapsamlı açıklamalar araştırılır. Bir kuramın sınırlarının araştırılması, başarılı olduğu bütün ölçümlerin geçersiz olması anlamına gelmez.