อัปเดตเมื่อ: 24-0-0 0:0:0

ในกาแล็กซีอันกว้างใหญ่ของวิทยาศาสตร์มีทฤษฎีที่ท้าทายความเข้าใจของเราเกี่ยวกับจักรวาลด้วยข้อมูลเชิงลึกที่ปฏิวัติวงการ ทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์เป็นไข่มุกที่ส่องแสง การเปิดเผยความสัมพันธ์ระหว่างเวลา พื้นที่ และความเร็วแสงของเขาไม่เพียงแต่ปฏิวัติสาขาฟิสิกส์ แต่ยังมีอิทธิพลอย่างมากต่อความเข้าใจของเราเกี่ยวกับธรรมชาติของจักรวาล

ตามแนวคิดดั้งเดิมเวลาและอวกาศถูกมองว่าเป็นสัมบูรณ์และไม่ว่าเราจะอยู่ที่ไหนในจักรวาลเวลาและระยะทางของอวกาศจะคงที่

อย่างไรก็ตาม >>ทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ได้ทําลายความเชื่อแบบเดิมๆ นี้ เขาเน้นย้ําว่าเวลาและพื้นที่ไม่ได้แน่นอน แต่สัมพันธ์กัน อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์เชื่อว่าพื้นที่และเวลาเป็นสององค์ประกอบของเอนทิตีเดียวกัน ซึ่งเขาเรียกว่าโครงสร้างสี่มิติของกาลอวกาศ การเปลี่ยนแปลงปฏิวัติแนวคิดของกาลอวกาศนี้ทําให้เราตระหนักว่าเวลาและอวกาศไม่ได้เป็นการดํารงอยู่สองแบบที่แยกจากกันอีกต่อไป แต่เป็นสองมิติของภาพรวมที่เป็นหนึ่งเดียว

ที่น่าตกใจยิ่งกว่านั้นคือทฤษฎีของไอน์สไตน์ยังระบุว่าความเร็วของแสงเป็นค่าคงที่ในจักรวาลและคงที่ไม่ว่าสถานการณ์จะเป็นอย่างไร หลักการของความไม่แปรปรวนของความเร็วแสงนี้พลิกความเข้าใจเดิมของเราเกี่ยวกับความเร็วและเวลาโดยสิ้นเชิง

ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์สไตน์>>อธิบายว่าเวลาสามารถสร้างสัมพันธ์กันได้อย่างไรขึ้นอยู่กับผู้สังเกตการณ์ ทฤษฎีนี้ไม่เพียง แต่มีความสําคัญทางวิทยาศาสตร์อย่างลึกซึ้ง แต่ยังทําให้เรารู้แจ้งทางปรัชญา - ทุกสิ่งสัมพันธ์กันและไม่มีแนวคิดที่แน่นอนของเวลาและพื้นที่

ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษเป็นสาขาสําคัญของระบบสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ ซึ่งส่วนใหญ่จะสํารวจว่าเวลาและพื้นที่เปลี่ยนแปลงไปตามความเร็วของผู้สังเกตการณ์อย่างไรในกรณีที่ไม่มีแรงโน้มถ่วง ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษความเร็วมีผลต่อกาลเวลาซึ่งแสดงให้เห็นว่ายิ่งความเร็วเร็วขึ้นเวลาก็จะยิ่งช้าลงซึ่งเรียกว่าการขยายเวลา

ทฤษฎีของไอน์สไตน์ระบุว่าเมื่อวัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร็วใกล้เคียงกับความเร็วแสงเวลาของวัตถุจะช้าลงสําหรับผู้สังเกตการณ์ที่หยุดนิ่ง

>>หมายความว่าหากคนสองคนเดินทางด้วยความเร็วต่างกันพวกเขาจะรับรู้เวลาที่ผ่านไปด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น หากนักบินอวกาศกําลังเดินทางในอวกาศด้วยความเร็วใกล้เคียงกับความเร็วแสง นักบินอวกาศจะประสบกับเวลาที่ช้ากว่าเวลาที่ผ่านไปบนโลกสําหรับผู้สังเกตการณ์บนโลก เมื่อนักบินอวกาศกลับมายังโลก พวกเขาจะพบว่าแม้ว่าพวกเขาจะมีประสบการณ์เพียงช่วงเวลาสั้นๆ แต่พวกเขาอาจอยู่บนโลกมาเป็นเวลานาน

ไอน์สไตน์ยังพิสูจน์ความเท่าเทียมกันของเวลาและอวกาศ กล่าวคือ เวลาและอวกาศเป็นสองส่วนของเอนทิตีเดียวกัน แนวคิดนี้แตกต่างจากความคิดของนิวตันแบบดั้งเดิมที่ว่าพื้นที่และเวลาเป็นตัวตนที่แน่นอนและเป็นอิสระ ในทฤษฎีสัมพัทธภาพ พื้นที่และเวลาไม่ถูกมองว่าเป็นสัมบูรณ์อีกต่อไป แต่ขึ้นอยู่กับความเร็วและตําแหน่งของผู้สังเกต ดังนั้นปรากฏการณ์ของการขยายเวลาไม่เพียง แต่เผยให้เห็นทฤษฎีสัมพัทธภาพของเวลา แต่ยังรวมถึงความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดระหว่างพื้นที่และเวลาด้วย

แม้ว่าทฤษฎีสัมพัทธภาพจะขึ้นอยู่กับทฤษฎีทางกายภาพลึกลับ แต่หลักการของมันก็สามารถนําไปใช้ได้จริงในชีวิตประจําวันของเรา หนึ่งในแอปพลิเคชั่นที่เป็นที่รู้จักมากที่สุดคือวิธีการทํางานของระบบระบุตําแหน่งทั่วโลก (GPS)

GPS ใช้ประโยชน์จากหลักการของความไม่แปรปรวนของความเร็วแสงในทฤษฎีสัมพัทธภาพและเอฟเฟกต์การขยายเวลาสําหรับการวางตําแหน่ง เนื่องจากดาวเทียม GPS อยู่ในวงโคจรของโลกและมีความเร็วสัมพัทธ์กับผู้สังเกตการณ์บนพื้นดิน

>

เพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลตําแหน่งที่ให้โดย GPS นั้นถูกต้องนาฬิกาบนดาวเทียมจะต้องได้รับการปรับเทียบเป็นพิเศษเพื่อขจัดความแตกต่างของเวลาอันเนื่องมาจากผลกระทบเชิงสัมพัทธภาพ หากละเลยผลกระทบเหล่านี้ ความแม่นยําในการระบุตําแหน่งของ GPS จะลดลงอย่างมาก และอาจนําไปสู่ข้อผิดพลาดในการนําทางที่ร้ายแรงได้

นอกจาก GPS แล้ว หลักการของทฤษฎีสัมพัทธภาพยังรวมอยู่ในปรากฏการณ์อื่นๆ ในชีวิตประจําวันอีกด้วย ตัวอย่างเช่น เอฟเฟกต์การขยายเวลาหมายความว่าเวลาผ่านไปช้ากว่าในสนามโน้มถ่วงแรงหรือบนวัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงมากกว่าในสภาพแวดล้อมทั่วไป นักบินอวกาศจะใช้เวลาในอวกาศช้ากว่าบนโลก แม้ว่าความแตกต่างนี้จะมองไม่เห็นในชีวิตประจําวัน แต่ในระหว่างภารกิจอวกาศที่ยาวนานความแตกต่างของเวลานี้สามารถสะสมในระดับที่วัดได้ นั่นคือเหตุผลที่นักบินอวกาศที่กลับมาจากอวกาศจะพบว่าเวลาผ่านไปพอสมควรบนโลก แม้ว่าพวกเขาจะรู้สึกว่ามันมีประสบการณ์เพียงช่วงเวลาสั้นๆ

ทฤษฎีสัมพัทธภาพไม่เพียง แต่เป็นความก้าวหน้าครั้งสําคัญในฟิสิกส์ แต่ยังล้มล้างความเข้าใจดั้งเดิมของเราเกี่ยวกับเวลาและอวกาศอีกด้วย ก่อนที่ทฤษฎีสัมพัทธภาพจะถูกเสนอโดยทั่วไปเชื่อกันว่าเวลาและพื้นที่นั้นสมบูรณ์และไม่เปลี่ยนแปลงตามการเปลี่ยนแปลงของผู้สังเกตการณ์ แต่ทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์บอกเราว่าเวลาและอวกาศนั้นสัมพันธ์กันจริง ๆ และเปลี่ยนแปลงไปตามความเร็วของผู้สังเกตการณ์และสภาพแวดล้อมทางแรงโน้มถ่วงที่พวกเขาอยู่

>

ทฤษฎีสัมพัทธภาพพลิกแนวคิดเรื่องเวลาและพื้นที่สัมบูรณ์ เผยให้เห็นข้อจํากัดของความเร็วและหลักการที่ว่าความเร็วแสงไม่เปลี่ยนแปลง มันบอกเราว่ามีขีดจํากัดของความเร็วและความเร็วของแสงเป็นค่าคงที่คงที่เพียงอย่างเดียวในจักรวาล ความพยายามใด ๆ ที่จะไปถึงหรือเกินความเร็วแสงจะพบกับอุปสรรคทางทฤษฎีทําให้ความเร็วแสงเป็นหนึ่งในค่าคงที่ที่สําคัญที่สุดในจักรวาล แนวคิดเกี่ยวกับทฤษฎีสัมพัทธภาพเหล่านี้ไม่เพียง แต่เปลี่ยนสมการของฟิสิกส์ แต่ยังมีอิทธิพลอย่างลึกซึ้งต่อความเข้าใจของเราเกี่ยวกับจักรวาลและการดํารงอยู่เอง

ทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์เป็นการก้าวกระโดดครั้งใหญ่ในวิทยาศาสตร์เมื่อต้นศตวรรษที่ 20 มันเผยให้เห็นความสัมพันธ์ระหว่างเวลา พื้นที่ และความเร็วแสง ปฏิวัติโฉมหน้าของฟิสิกส์ ทฤษฎีสัมพัทธภาพไม่เพียง แต่สร้างความสําเร็จทางวิทยาศาสตร์เนื่องจากคําอธิบายที่ถูกต้องของปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ แต่ยังส่งผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อเราเนื่องจากวิธีคิดใหม่ที่นํามาซึ่ง: การคิดเชิงสัมพัทธภาพ วิธีคิดนี้ช่วยให้เราตระหนักว่าทุกอย่างสัมพันธ์กัน และไม่มีแนวคิดเรื่องเวลาและพื้นที่ที่แน่นอน สิ่งนี้ไม่เพียง แต่มีผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อสาขาวิทยาศาสตร์ แต่ยังให้มุมมองใหม่สําหรับปรัชญาและความคิดของมนุษย์เกี่ยวกับจักรวาล