Szczególna teoria względności

Szczególna teoria względności (STW) – teoria fizyczna stworzona przez Alberta Einsteina w 1905 roku. Zmieniła ona sposób pojmowania czasu, przestrzeni i ruchu opisanych wcześniej w newtonowskiej mechanice, nazwanej potem nierelatywistyczną. Jednocześnie – zgodnie z zasadą korespondencji – mechanika Newtona pozostaje szczególnym przypadkiem tej Einsteina, a STW używa się głównie do opisu dużych prędkości, np. w fizyce cząstek elementarnych. Teoria Einsteina pozwoliła usunąć trudności interpretacyjne i sprzeczności pojawiające się na styku mechaniki, optyki i elektromagnetyzmu opracowanego przez Maxwella.
Najpóźniej od lat 30. XX w. STW jest teorią powszechnie zaakceptowaną i silnie potwierdzoną eksperymentalnie. Wyjaśniła wiele wcześniejszych doświadczeń, jak aberracja światła, eksperyment Fizeau i doświadczenie Michelsona-Morleya. Została też potwierdzona przez badania późniejsze, jak doświadczenie Kennedy’ego-Thorndike’a, doświadczenie Ivesa-Stillwella i inne. Przewidywane przez nią efekty, jak np. dylatacja czasu, są wykorzystywane m.in. w technologii GPS. STW opiera się m.in. na postulacie, że prędkość światła w próżni jest niezmienna. Jest to fakt poświadczony z precyzją tak dużą, że w 1983 roku Generalna Konferencja Miar przyjęła prędkość światła w próżni za podstawę definicji metra. Potwierdzeniem STW są też sukcesy opartych na niej teorii grawitacji i cząstek elementarnych. W ten sposób STW zastąpiła wcześniejsze teorie eteru, m.in. podobną do niej teorię eteru Lorentza. Teoria Einsteina wyeliminowała też konkurencyjne teorie emisyjne.

context: Powyższe założenia pozwalają wyprowadzić ogólną postać transformacji pomiędzy układami inercjalnymi. Te transformacje okazują się mieć matematyczną postać transformacji Lorentza. Zawierają one w szczególności jeden parametr – stałą o wymiarze odwrotności prędkości. Należy ją interpretować jako odwrotność prędkości granicznej: maksymalnej prędkości, z jaką mogą poruszać się obserwatorzy, stałej we wszystkich inercjalnych układach odniesienia. Zerowa wartość tego parametru oznacza nieskończoną prędkość graniczną (brak prędkości granicznej) i prowadzi do transformacji Galileusza. Jeśli zamiast tego skorzysta się z równań Maxwella, to prędkość graniczna musi być równa prędkości światła w próżni.
qas: question: Jakim wskaźnikiem charakteryzują się transformacje Lorentza?
answers: text: stałą o wymiarze odwrotności prędkości
generative_answer: stałą o wymiarze odwrotności prędkości

question: Do czego w stosunku odwrotnie proporcjonalnym pozostaje transformacja Lorentza?
plausible_answers: text: prędkości granicznej
generative_answer: prędkości granicznej

question: Czym jest odwrotność prędkości granicznej?
answers: text: maksymalnej prędkości, z jaką mogą poruszać się obserwatorzy
generative_answer: maksymalną prędkością, z jaką mogą poruszać się obserwatorzy

question: W jakich układach odwrotność prędkości granicznej zachowuje cechy stałości?
answers: text: inercjalnych
generative_answer: inercjalnych

question: Ile musi wynosić, według Maxwella, prędkość graniczna?
answers: text: równa prędkości światła w próżni
generative_answer: musi być równa prędkości światła w próżni