אנו מסבירים מהי תורת היחסות ומהן שתי התיאוריות המרכיבות אותה. כמו כן, מי היה אלברט איינשטיין.
מהי תורת היחסות?
היא ידועה בתור תורת היחסות או אפילו תורת איינשטיין, מערכת הניסוחים המדעיים שפותחו בתחילת המאה ה-20 על ידי הפיזיקאי אלברט איינשטיין (1879-1955). מטרתו הייתה לפתור את חוסר ההתאמה התיאורטית הקיימת בין שני התחומים העיקריים של הפיזיקה: מכניקה. ניוטונית וה אלקטרומגנטיות.
ניסוחים אלו פורסמו כשתי תיאוריות מדעיות שונות:
- תורת היחסות הפרטית. מסכת על גוּפָנִי שֶׁל תְנוּעָה של גופים בהעדר כוחות כבידה או כוח הכבידה, שבו משוואות מקסוול המתייחסות לאלקטרומגנטיות נעשו תואמות לאלו של ניוטון המתייחס לתנועה.
- תורת היחסות הכללית. גישה תיאורטית ל כוח משיכה וגם של מסגרות ייחוס אינרציאליות ולא אינרציאליות. מכליל את תורת היחסות הפרטית ומחליף אתכוח הכבידה הניוטוני במקרים בהם שדות הכבידה חזקים מאוד.
ניתן לסכם את היסודות הבסיסיים של תורת היחסות בכך שהמיקום במֶרחָב ימזג אוויר (המכונה מרחב-זמן, מעין מטריצה ארבע-ממדית שהוצעה על ידי הרמן מינקובסקי) של תופעה נתונה, תמיד תהיה תלויה במהירות שבה הצופה נע.
או במילים פשוטות יותר: שאפשר לתפוס דברים בצורה שונה מאוד בהתאם לנקודת המבט של המתבונן, גם לגבי מימדים שעד כה נחשבו מוחלטים, כמו זמן או מרחב.
זה, שככל הנראה נראה כמו משהו פשוט, אפשר לחשוב מחדש על האופן שבו הפיזיקה העכשווית הבינה זמן ומרחב. בנוסף, היא פתחה את הדלת לסדרה שלמה של משוואות חדשות סביב תופעות שבהתחלה נראה כי הן נוגדות את השכל הישר.
תופעות אלו כוללות התכווצות מרחבית, הרחבת זמן, מגבלת המהירות האוניברסלית (שווה ערך ל-מהירות האור). מצד שני, איינשטיין גילה את השוויון בין מסה ואנרגיה, שהוא ביטא בנוסחה המפורסמת E = m.c2 (אֵנֶרְגִיָה שווה מסה כפול מהירות בריבוע).
חשיבותה של תורת היחסות
התיאוריות של איינשטיין חידשו את הפיזיקה המודרנית. הם אומצו במהירות על ידי כל המרכזים הגדולים של מַחֲשָׁבָה ולימוד הפיזיקה בעולם.
הייתה להם גם השפעה חשובה על פִילוֹסוֹפִיָה, מכיוון שבין היתר הכחישו את קיומו של זמן מוחלט ואפשרו לחשוב, במונחים רציניים, עניינים שפעם היו בלעדיים לפנטזיה והרורייה, כמו מניפולציות בזמן או מסע בחלל במהירות גבוהה.
למרות שההסבר הספציפי שלה עשוי להיות מייגע או מסובך, יש לציין כי תורת היחסות הוכחה. למעשה, זה יושם בפועל בעניינים מורכבים כמו ה אנרגיה אטומית (פצצות האטום, למשל).
בנוסף, קיימות עדויות להבדלים קלים אך בלתי ניתנים להכחשה בהזדקנות ובחלוף הזמן המתרחשים בין אסטרונאוטים ותושבי כדור הארץ, מאחר שהאחרון, בהיותו נתון יותר לכוח המשיכה של הפלנטה, חי את הזמן מהר יותר.
התיאוריות של איינשטיין אפשרו את הופעתה של הקוסמולוגיה, שהיא ענף בפיזיקה המוקדש לקביעת התנאים שלמקור היקום. תצפיותיו על עקמומיות האור אומתו בפומבי בשנת 1919, במסגרת אליקוי חמה.
הביוגרפיה של אלברט איינשטיין
אלברט איינשטיין נולד באולם, גרמניה, בשנת 1879. בנם של הרמן איינשטיין ופאולין קוך, מִשׁפָּחָה ממוצא יהודי, מספרים שהתפתחותו האינטלקטואלית התעכבה ובילדותו היה איטי להתבטא, מה שהוביל את הוריו לחשוב שיש לו סוג של פיגור שכלי.
כילד הוא היה ביישן, סבלני ושיטתי. מאוחר יותר הוא הפגין כישרון ידוע לשמצה מדעי הטבעלמרות שמעולם לא היה תלמיד מבריק. הנוקשות של מערכת החינוך הגרמנית בתקופות האימפריאליות תמיד פעלה נגדו ומספרים שהיו לו כמה עימותים עם השלטונות.
הוא סיים את לימודיו פרופסור של מתמטיקה ופיזיקאי, ואשתו הראשונה הייתה הפמיניסטית הרדיקלית מילווה מריץ'. הגאונות שלו נעלמה מעיניו והתבזבזה עד תחילת המאה ה-20 כאשר פרסם את הראשון שלו חיבורים על פיזיקה.
הברק של תרומותיו לתחום לא מנע ממנו לפחד מהמדיניות האנטישמית שהוכרזה על ידי המשטר הנאצי הגרמני (שלימים עלה לשלטון ב-1933). מסיבה זו איינשטיין ברח לארצות הברית ב-1932, יחד עם אשתו השנייה, בת דודתו אווה לוונטל.
בארצות הברית הוא השיג הלאמה והמשיך בלימודיו, התמקד בתיאוריה שתאחד את ארבעת האינטראקציות הבסיסיות של טֶבַע. אבל העבודה הזו נותרה לא גמורה.
בגיל 76, איינשטיין סבל ממפרצת באבי העורקים בטנית ומת ב-18 באפריל 1955 בבית החולים פרינסטון. גופתו נשרפה באותו יום. בעבר, הפתולוג של בית החולים הוציא את מוחו, ללא אישור מהמשפחה, על מנת לשמר אותו למחקרים עתידיים בנוגע לאינטליגנציה המדהימה שלו.