Στη φυσική, ποια είναι η αρχή της σχετικότητας;

Η αρχή της σχετικότητας υποστηρίζει ότι οι νόμοι της φυσικής θα λειτουργούν με τον ίδιο τρόπο σε παρόμοιες συνθήκες, ανεξάρτητα από την τοποθεσία ή την ταχύτητα ενός παρατηρητή.Η αρχή της σχετικότητας δεν πρέπει να συγχέεται με τις θεωρίες γενικής ή ειδικής σχετικότητας, αν και αυτές οι θεωρίες χρησιμοποιούν την αρχή ως βάση τους.Αυτές οι θεωρίες αναπτύχθηκαν τον 20ό αιώνα.Η αρχή της σχετικότητας κατανοήθηκε πολύ νωρίτερα και απεικονίστηκε από τον Galileo σε ένα διάσημο παράδειγμα γνωστό ως "πλοίο του Galileo".Η εφαρμογή του Αϊνστάιν από την αρχή της σχετικότητας στο φως οδήγησε στις πρωτοποριακές θεωρίες σχετικότητας.

Για αιώνες, η επιστήμη περιορίστηκε από το Πτολεμαϊκό μοντέλο του σύμπαντος, στο οποίο όλα τα αστέρια και τα πλανητικά σώματα θεωρήθηκαν ότι περιστρέφονται περιστασιακά.Ο Copernicus συνειδητοποίησε τη δεκαετία του 1500 ότι ο ήλιος ήταν ένα πιο πιθανό κεντρικό σώμα, αλλά αυτή η πίστη αντιτάχθηκε από θρησκευτικές και επιστημονικές αρχές.Ισχυρίστηκαν ότι αν η γη ήταν σε κίνηση, αυτό θα δημιουργούσε αποτελέσματα που θα μπορούσαν να παρατηρήσουν οι άνθρωποι.Για παράδειγμα, ένα αντικείμενο που έπεσε από ένα κτίριο θα προσγειώθηκε κάπου δυτικά του κτιρίου, επειδή ο πλανήτης είχε περιστραφεί προς τα ανατολικά κατά τη διάρκεια της πτώσης του αντικειμένου. Το Galileo, γράφοντας το 1632, αντέκρουσε αυτό το επιχείρημα με το εύγλωττο σκέψη-πειράζει "Galileo's's's'sπλοίο."Σε αυτό το παράδειγμα, οι άνθρωποι που ταξιδεύουν ομαλές θάλασσες σε ένα γρήγορο πλοίο δεν θα μπορούσαν να πουν εάν το πλοίο ήταν σε κίνηση ή σε ηρεμία, αν είχαν κλείσει σε μια καμπίνα χωρίς παράθυρα.Οποιαδήποτε αντικείμενα στην καμπίνα, συμπεριλαμβανομένων των ιπτάμενων εντόμων, των ψαριών σε ένα μπολ και μιας ρίψης μπάλας, θα κινήθηκαν το ίδιο ανεξάρτητα από το τι η εξωτερική κίνηση του πλοίου.Με άλλα λόγια, η κίνηση τους θα ήταν σε σχέση με το περιβάλλον τους, όχι με εξωτερικούς παράγοντες.Η ίδια αρχή ισχύει για τη γη, γι 'αυτό οι άνθρωποι δεν χτυπούν από τη δύναμη της περιστροφής του πλανήτη.

Ο Sir Isaac Newton, που εργάζεται αργότερα τον ίδιο αιώνα, εφάρμοσε την αρχή της σχετικότητας σε άλλα πλανητικά όργανα και τους μηχανικούς κίνησηςγενικά.Αυτό τον βοήθησε να διαμορφώσει τις δικές του θεωρίες, οι οποίες έγιναν η βάση για μεγάλο μέρος της σύγχρονης επιστήμης.Κατά τη διάρκεια των αιώνων, η εξέλιξη της επιστήμης έχει γενικά απομακρυνθεί από την ανακουφιστική ιδέα ότι υπάρχει κάποιο σταθερό, αμετάβλητο σημείο αναφοράς από το οποίο μπορούν να μετρηθούν όλα τα πράγματα.Αντ 'αυτού, η επιστήμη έχει αποδείξει επανειλημμένα ότι δεν υπάρχει "σταθερό" σημείο αναφοράς.Όλα πρέπει να μετρηθούν ως σε σχέση με κάτι άλλο. Ακόμα και στις αρχές του 20ου αιώνα, πολλοί επιστήμονες πίστευαν ότι ο χώρος ήταν γεμάτος με ένα σταθερό μέσο που ονομάζεται "aether".Ωστόσο, ο Αϊνστάιν και άλλοι επιστήμονες συνειδητοποίησαν ότι η αρχή της σχετικότητας που εφαρμόζεται σε όλους τους νόμους της φυσικής, οδηγώντας σε διάσημες θεωρίες σχετικότητας.Η ουσία αυτών των θεωριών είναι ότι η σημασία, η ενέργεια, ο χρόνος και ακόμη και ο ίδιος ο χώρος δεν είναι σταθερές, αλλά μπορούν να αλλάξουν στις κατάλληλες συνθήκες.Η ταχύτητα του φωτός, συνειδητοποίησε ο Αϊνστάιν, ήταν η μόνη καθολική σταθερά που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση και την επιβεβαίωση αυτών των θεωριών.Το κλασικό μοντέλο του πλοίου του Galileo έχει εφαρμοστεί μερικές φορές στα διαστημόπλοια για να απεικονίσει την αρχή, στην οποία η κίνηση ενός αντικειμένου στο διάστημα μπορεί να μετρηθεί μόνο σε σχέση με άλλα αντικείμενα.