Teoria e relativitetit

Relativiteti është shprehje në politeknikë dhe shkenca tjera me të cilën nënkuptohet përafërsia. 

Kur flitet për teorinë e relativitetit i referohemi dy teorive specifike në të njëjtën kohë: teorisë speciale të relativitetit dhe teorisë së përgjithshme të relativitetit. Sidoqoftë mund të ketë raste që me "relativitet" të flitet dhe për relativitetin e Galileit.
Ky term u përdor për herë të parë nga Max Planck në vitin 1908 për të vënë në dukje që të dy teoritë specifike të përmendura përdorin atë që quhet parimi i relativitetit.

Baza e kësaj teorie, mbështetet në dy parime themelore.

Parimi i parë
Parimi i parë paraqet principin e relativitetit: të gjitha lëvizjet në natyrë janë relative.

Lëvizja është gjendje natyrore e çdo trupi. Asgjë në mikro dhe në makrokozmos nuk ekziston në gjendje qetësie. Që nga grimcat mikroskopike e gjer tek kuazarët dhe grupimet galaktikore, ato janë në lëvizje të përhershme. Pra, nuk ka qetësi absolute.

Këtë princip qartë e ilustron me shembullin e trenit ose anijes. Nëse do të qëndronim në një tren ose anije në lëvizje, dhe me dritare të errësuara (kuptohet edhe nëse nuk bënë zhurmë), ne nuk do ta dimë shpejtësinë apo drejtimin, e thënë ndryshe, nuk do dallojmë që treni ose anija është në lëvizje. Pra, ne e perceptojmë lëvizjen vetëm në raport me objektet tjera.

Pikërisht, duke u bazuar në këtë princip të Ajnshtajnit, përmes krahasimit me trupat e tjerë qiellor, sot ne jemi në gjendje ta përcaktojmë saktësisht lëvizjen e Tokës.

Parimi i dytë

Parimi i dytë konsiston në aksiomën se shpejtësia e dritës nuk varet prej lëvizjes së burimit të saj.

Drita me shpejtësi prej 300.000 km/s gjithmonë është e njëjtë në Univers, pa marrë parasysh vendin, kohën dhe drejtimin e burimit të saj. Si të jesh në trenin që lëviz, ashtu edhe jashtë tij, shpejtësia e dritës është konstante, sepse, asnjë forcë ekzistuese nuk mund ta rris ose ta zvogëloj atë. Aq më tepër, asgjë nuk është më e shpejtë se drita. Sado që mund t'i afrohen me shpejtësinë e madhe të lëvizjes së tyre, kurrsesi nuk munden të jenë sa shpejtësia e dritës. Pra, sipas këtij principi, drita është i vetmi faktor i pandryshueshëm në tërë Universin.

Ajnshtajni konstaton se një ngjarje nuk ndodh njëkohësisht dhe në të njëjtën kohë për vrojtuesin dhe për pjesëmarrësin e saj direkt. P.sh., për vrojtuesin i cili e shikon aeroplanin nga toka si dhe për pilotin e aeroplanit koha nuk rrjedhë njëjtë. Ose, nëse e marrim një yll i cili është larg tokës një milion vjet drite, atëherë, drita e tij që shikohet sot, realisht ka shndritur para një milion vjetësh. Sepse, nëse drita udhëton me një shpejtësi prej 300.000 km/s, për të arritur gjer tek vrojtuesi i momentit, duhej të ketë kaluar një milion vite. Ka mundësi që, edhe pse e vrojtojmë atë yll tani, ai në fakt t'mos ekzistoj kaherë.

Sipas logjikës së teorisë së relativitetit, sikur ta kishim arritur shpejtësinë më të madhe se drita, atëherë do të ishim në gjendje t'u kthehemi disa ngjarjeve të kaluara, gjer tek përjetimi i sërishëm i lindjes sonë.

Masa e trupit
Deri në kohën e Ajnshtajnit është menduar se në të gjitha rrethanat gjatësia dhe masa janë të pandryshueshme. Ajnshtajni në këtë teori të vetin ka theksuar se masa e një sendi, si dhe gjatësia e tij, varen prej shpejtësisë së atij trupi që lëviz. Si shembull ai e paramendon trenin me një gjatësi prej 300 metra dhe i cili lëviz me një shpejtësi prej 4/5 të shpejtësisë së dritës. Vrojtuesi që e vrojton në stacion kalimin e këtij treni, gjatësia e tij do t'i dukej 200 metra, kurse udhëtarit i cili është në atë tren, gjatësia do t'i dukej aq sa është realisht - 300 metra. E njëjta gjë do të ndodhte edhe me shembullin tjetër të paramenduar të metrit të drurit, të cilin, sikur do ta hidhnim në ajër me një shpejtësi prej 300.000 km/s gjatësia e saj do të përgjysmohet (50 cm).

Sipas teorisë së relativitetit, në këto rrethana edhe masa është e ndryshueshme. Prandaj, sa më shpejt që lëviz objekti aq më e madhe bëhet masa e tij.

Eksperimentet më bashkëkohore të bëra kohët e fundit kanë treguar se disa grimca me një shpejtësi prej 86% të shpejtësisë së dritës, kanë peshuar dy herë më shumë se sa kur ishin në qetësi.

Teoria speciale e relativitetit

Teoria e Ajnshtajnit nga viti 1905 është titulluar Teoria Speciale e Relativitetit, sepse, edhe vetë vëren se konstatimet e saja kanë qenë uniforme. Ato kishin të bënin vetëm me lëvizjet e njëanshme të dritës. Shikuar realisht, planetët dhe shumë trupat tjerë, nuk lëvizin vetëm me kahje të njëanshme, por lëvizjet e tyre janë të ndryshueshme. Prandaj, çdo teori e cila nuk i përfshin të gjitha llojet e lëvizjeve, nuk mund të jetë përshkim gjithëpërfshirës i të gjitha lëvizjeve që ndodhin në Univers. Kjo e shtyu Ajnshtajnin, që dhjetë vite pandërprerë të bëj llogaritjen dhe analizat e shumë lëvizjeve planetare si dhe lëvizjeve tjera që ndodhin në Kozmos, në mënyrë që më vitin 1916 ta kompletoj teorinë e vetë të mëparshme duke e quajtur si "Teoria e përgjithshme e Relativitetit".

Me këtë përsosshmëri të teorisë së mëparshme, Ajnshatjni konteston shumë teza tjera deri atëherë të pranuara, veçanërisht atë të Njutonit. P.sh., Njutoni gravitacionin e ka konsideruar si forcë, ndërsa Ajnshtajni ka dëshmuar se hapësira rreth ndonjë planeti ose trupi tjetër qiellor, është një fushë e fortë tërheqëse e gravitacionit, e njëjtë si fusha magnetike e magnetit. Trupat e mëdhenj qiellor, sikurse është Dielli dhe yjet tjerë, janë të rrethuara me fushë të fuqishme magnetike. Mu kështu mund të shpjegohet edhe fakti se, pse toka e tërheq Hënën.

Në këto hapësira planetare, konstaton më tej Ajnshtajni, fushat e gravitacionit janë aq të forta saqë veprimet e tyre i lakojnë rrezet e dritës.

Disa vjet pas publikimit të parë të kësaj teorie, më 1919, me fotografimin e zënies së plotë të Hënës, përfundimisht, edhe në praktikë, vërtetohet teoria e Ajnshtajnit. Në incizime elektronike është parë qartë se rrezet e dritës që kalojnë në fushën e gravitacionit të Diellit udhëtojnë më tepër me vija të lakuara (të thyera) se sa të drejta.

Nga kjo mund të nxjerrim konkludimin se hapësira është e lakuar. Këtë konstatim mund ta ilustrojmë me shembullin e anijes ose të aeroplanit nëpër Oqeanin Atlantik. Për ta kaluar këtë hapësirë, patjetër duhet udhëtuar në mënyrë lakore. Ose: nëse nisemi me aeroplan patjetër vetëm drejt, atëherë ne sërish do të arrinim në pikën nga ku jemi nisur d.m.th. udhëtimi është lakor
Nëse pranohet kjo teori e hapësirës si një vijë lakore, logjikisht do të kemi konstatimin se hapësira e Universit është e kufizuar, që do të thoshte se rrezja e dritës përfundimisht do t'i kthehet burimit të vet të mëparshëm.

 Teoria e përgjithshme e relativitetit 

Teoria e përgjithshme e relativitetit është një teori për gravitetin dhe u paraqit për herë të parë nga  Albert Ainshtajn në vitet 1907-1915. Kjo teori fillon me atë që quhet parimi i njëvlefshmërisë. Sipas këtij parimi, nëse një objekt gjendet nën efektin e një fushe gravitacionale dhe nje trup tjeter është në levizje me nxitim, keta dy trupa janë në gjendje të njëjta fizike dhe reagojnë në mënyrë identike fizikisht. Kjo gjë sjell në përfundimin se rënia e lirë është lëvizje inerciale, ose me fjalë të tjera, renia e lirë është gjendja fizike e një trupi kur ai nuk ndikohet nga asnjë forcë e jashtme, dhe jo si efekt i forcës së gravitetit, siç meson mekanika klasike. Përveç mekanikës klasike ky përfundim është kontradiktor edhe me teorinë speciale te relativitetit sepse sipas saj levizja inerciale nuk lejon që trupat të mund të lëvizin me nxitim kundrejt njëri-tjetrit, por objektet në rënie të lirë munden.

Për të shpjeguar këtë kontradiktë, Ainshtajn prezantoi idenë që kohëhapesira është e përkulur. Në 1915 ai paraqiti Ekuacionet e fushës së Ainshtajnit te cilët pershkruajnë lidhjen midis përkuljes së kohëhapesirës me masën, energjinë dhe impulsin.
Disa nga rrjedhojat e kesaj teorie jane:

 Koha rrjedh me ngadalë atje ku potenciali gravitacional është më i ulët. Kjo quhet zgjerimi gravitacional i kohës.

 Precesioni i orbitave është i ndryshëm nga sa parashikohet sipas teorisë se Njutonit mbi gravitetin. Kjo gjë është vezhguar të ndodhë me orbiten e Merkurit si dhe të yjeve pulsarë binarë.

 Deri edhe rrezet e dritës, të cilat janë pa peshë, përkulen nën ndikimin e një fushe gravitacionale.

 Universi është në zgjerim dhe skajet e largëta të tij janë duke u larguar prej nesh me shpejtesi me te lartë se shpejtësia e dritës. Duhet theksuar që kjo nuk bie në kundërshtim me teorinë speciale te Relativitetit, pasi flitet për zgjerim të vetë hapësirës.

 Terheqja e zonës rrethuese. Kjo gjë konsiston në idenë se një trup me masë i cili rrotullohet, "merr me vete" apo "tërheq me vete" kohëhapësirën rreth tij.

 Lexo edhe 
Fizika
Teori shkencore
teoria speciale e relativitetit
teoria e përgjithshme e relativitetit
Elektrodinamika kuantike

Referime

Kategoria:Fizikë