Τι είναι η σχετική ταχύτητα;

Η σχετική ταχύτητα αναφέρεται στην ταχύτητα και την κατεύθυνση ενός αντικειμένου σε σχέση με κάποια άλλη αναφορά.Δεν υπάρχει τυποποιημένη αναφορά για σχετική ταχύτητα.Ωστόσο, ορισμένες αναφορές, όπως το έδαφος, είναι πολύ πιο βολικές από άλλες.Λόγω αυτής της αρχής, είναι δυνατόν να περιγραφεί το ίδιο αντικείμενο με τις πολλαπλές διαφορετικές ταχύτητες, το καθένα με διαφορετικό πλαίσιο αναφοράς. Συνήθως, όλες οι ταχύτητες πρέπει να είναι σχετικές με κάποιο αδρανειακό πλαίσιο αναφοράς.Οποιοδήποτε πλαίσιο αναφοράς στο διάστημα που δεν επιταχύνει είναι εξίσου κατάλληλο.Η επιφάνεια της Γης είναι μια καλή προσέγγιση για ένα αδρανειακό πλαίσιο αναφοράς όταν οι αποστάσεις που εμπλέκονται δεν είναι πολύ μεγάλες.Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι μικρές περιοχές φαίνεται να είναι επίπεδες και ακίνητες.Δηλαδή, τα αντικείμενα φαίνεται να είναι σε κατάσταση ηρεμίας όταν κινούνται με την ίδια ταχύτητα με το έδαφος.Όταν οι αποστάσεις γίνονται πολύ μεγάλες, δεν έχει πλέον νόημα να δοθεί ταχύτητες σε σχέση με το έδαφος, λόγω της περιστροφής της Γης, διαφορετικά μέρη του πλανήτη κινούνται προς διαφορετικές κατευθύνσεις.

Για παράδειγμα, είναι κατανοητό ότι η ταχύτητα των 70 μιλίων (112,7 χλμ.) Ανά ώρα στον αυτοκινητόδρομο είναι σε σχέση με το "σταθερό" έδαφος.Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η επιφάνεια της γης περιστρέφεται γύρω από τον πυρήνα της και η Γη ταξιδεύει γύρω από τον ήλιο.Το ίδιο το ηλιακό σύστημα περιστρέφεται γύρω από το κέντρο του γαλαξία του Γαλαξία και ούτω καθεξής.Επομένως, μια ταχύτητα είναι χρήσιμη μόνο όταν είναι σε σχέση με κάποιο πλαίσιο αναφοράς.Ένα όριο ταχύτητας αυτοκινητοδρόμου είναι στην πραγματικότητα ένα σχετικό όριο ταχύτητας.

Ο δανικός αστρονόμος Ole Christensen Rømer μέτρησε για πρώτη φορά την ταχύτητα του φωτός το 1676. Συγκρίθηκε το χρόνο που πήρε φως για να ταξιδέψει από το φεγγάρι του Δία όταν η Γη ήταν σε διάφορες αποστάσεις από αυτό.Όταν η Γη ήταν πιο μακριά από τον Δία, χρειάστηκε αισθητά περισσότερο για να φτάσει το φως.Δεν γνωρίζει ο Rømer, ωστόσο, το φως δεν συμπεριφέρεται με τον ίδιο τρόπο που κάνει η συνηθισμένη ύλη.Η ταχύτητα του φωτός, και όλης της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, είναι σταθερή ανεξάρτητα από το ποιος το παρατηρεί.

Το 1905, ο Γερμανός φυσικός Albert Einstein πρότεινε τη θεωρία ότι η κίνηση ενός παρατηρητή δεν επηρεάζει την ταχύτητα του φωτός.Αυτή η ανακάλυψη χρησίμευσε ως βάση για τη θεωρία της ειδικής σχετικότητας.Οι συνέπειές του, αν και δεν είναι συνήθως αξιοσημείωτες κατά την καθημερινή ζωή, είναι εκτεταμένες στον τομέα της φυσικής.Στην ουσία, η αρχή σημαίνει ότι η ταχύτητα του φωτός δεν είναι σχετική ταχύτητα με την προηγούμενη έννοια.Αντίθετα, ο ίδιος ο χρόνος εξαρτάται από την κίνηση ενός παρατηρητή.