I fysikk, hva er prinsippet om relativitet?

Relativitetsprinsippet hevder at fysikkens lover vil fungere på samme måte under lignende forhold, uavhengig av en observatørens beliggenhet eller hastighet.Relativitetsprinsippet skal ikke forveksles med teoriene om generell eller spesiell relativitet, selv om disse teoriene bruker prinsippet som deres grunnlag.Disse teoriene ble utviklet på 1900 -tallet;Relativitetsprinsippet ble forstått mye tidligere og illustrert av Galileo i et kjent eksempel kjent som "Galileos skip."Einsteins anvendelse av prinsippet om relativitet til lys førte til hans banebrytende relativitetsteorier.

I århundrer ble vitenskapen begrenset av den ptolemaiske modellen av universet, der alle stjerner og planetariske kropper ble antatt å bane rundt jorden.Copernicus innså på 1500 -tallet at solen var en mer sannsynlig sentral kropp, men denne troen ble motarbeidet av religiøse og vitenskapelige myndigheter.De hevdet at hvis jorden var i bevegelse, ville dette skape effekter som mennesker kunne observere.For eksempel ville en gjenstand som falt fra en bygning lande et sted vest for bygningen, fordi planeten hadde rotert østover i løpet av den tiden gjenstanden falt.

Galileo, skrev i 1632, tilbakeviste dette argumentet med den veltalende tankeeksperimentet “Galileosskip."I dette eksemplet ville ikke folk som reiste glatte hav på et raskt skip kunne fortelle om skipet var i bevegelse eller i ro hvis de var innelukket i en vindusløs hytte.Eventuelle gjenstander i hytta, inkludert flygende insekter, fisk i en bolle og en kastet ball, ville bevege seg det samme uansett hva skipets ytre bevegelse.Med andre ord, deres bevegelse ville være i forhold til miljøet deres, ikke til eksterne faktorer.Det samme prinsippet gjelder jorden, og det er grunnen til at folk ikke blir slått over av kraften i planetens rotasjon.

Sir Isaac Newton, som arbeidet senere samme århundre, anvendte prinsippet om relativitet for andre planetariske kropper og bevegelsesmekanikken i bevegelsegenerelt.Dette hjalp ham til å danne sine egne teorier, som ble grunnlaget for mye av moderne vitenskap.Gjennom århundrene har vitenskapens progresjon generelt vært borte fra den trøstende ideen om at det er noe stabilt, uforanderlig referansepunkt som alle ting kan måles fra.I stedet har vitenskap gjentatte ganger bevist at det ikke er noe "fast" referansepunkt;Alt må måles som i forhold til noe annet.

Selv på begynnelsen av 1900 -tallet mente mange forskere at plass var fylt med et stabilt medium kalt "Aether."Einstein og andre forskere innså imidlertid at relativitetsprinsippet gjaldt alle fysikkens lover, noe som førte til kjente relativitetsteorier.Essensen av disse teoriene er at materie, energi, tid og til og med rom i seg selv ikke er konstanter, men kan endres under de rette forholdene.Lysets hastighet, innså Einstein, var den eneste universelle konstanten som kunne brukes til å måle og bekrefte disse teoriene.Den klassiske modellen til Galileos skip har noen ganger blitt brukt på romskip for å illustrere prinsippet, der bevegelsen til et objekt i rommet bare kan måles i forhold til andre objekter.