Jaka jest zasada względności?

Zasada względności utrzymuje, że prawa fizyki będą działać w ten sam sposób w podobnych warunkach, niezależnie od lokalizacji lub prędkości obserwatora.Zasady względności nie należy mylić z teoriami ogólnej lub specjalnej względności, chociaż teorie te wykorzystują zasadę jako swoją podstawę.Teorie te zostały opracowane w XX wieku;Zasada względności została zrozumiana znacznie wcześniej i zilustrowana przez Galileusza w słynnym przykładzie znanym jako „statek Galileusza”.Zastosowanie Einsteina zasady względności w świetle doprowadziło do jego przełomowych teorii względności.

Przez stulecia nauka była ograniczona przez model ptolemetyczny wszechświata, w którym uważane były wszystkie gwiazdy i ciała planetarne orbitują ziemię.Kopernik zdał sobie sprawę w 1500 roku, że słońce było bardziej prawdopodobnym ciałem centralnym, ale wiarą to sprzeciwiły się władze religijne i naukowe.Twierdzili, że gdyby Ziemia była w ruchu, spowodowałoby to efekty, które ludzie mogliby zaobserwować.Na przykład obiekt upuszczony z budynku wylądowałby gdzieś na zachód od budynku, ponieważ planeta obróciła się na wschód w czasie, gdy obiekt spadał.

Galileo, pisząc w 1632 r., Odrzucił ten argument z wymownym eksperymentem myśli „Galileusza„ Galileusza ”statek."W tym przykładzie ludzie podróżujący gładkie morza na szybkim statku nie byliby w stanie stwierdzić, czy statek był w ruchu, czy w spoczynku, gdyby były zamknięte w kabinie bez okien.Wszelkie przedmioty w kabinie, w tym latające owady, ryby w misce i rzucona kula, poruszałyby się tak samo bez względu na ruch zewnętrzny statku.Innymi słowy, ich ruch byłby w stosunku do ich środowiska, a nie czynników zewnętrznych.Ta sama zasada dotyczy Ziemi, dlatego ludzie nie są przewracani przez siłę rotacji planety.

Sir Isaac Newton, pracując później w tym samym wieku, zastosował zasadę względności wobec innych ciał planetarnych i mechaniki ruchuogólnie.Pomogło mu to stworzyć własne teorie, które stały się podstawą dużej części współczesnej nauki.Przez wieki postęp nauki był na ogół z dala od pocieszającego pomysłu, że istnieje jakiś stabilny, niezmienny punkt odniesienia, od którego można zmierzyć wszystkie rzeczy.Zamiast tego nauka wielokrotnie udowodniła, że nie ma „ustalonego” punktu odniesienia;Wszystko musi być mierzone jako w stosunku do czegoś innego.

Nawet na początku XX wieku wielu naukowców uważało, że przestrzeń jest wypełniona stabilnym medium zwanym „eterem”.Einstein i inni naukowcy zdali sobie jednak sprawę, że zasada względności stosuje się do wszystkich praw fizyki, prowadząc do słynnych teorii względności.Istotą tych teorii jest to, że materia, energia, czas, a nawet sama przestrzeń nie są stałymi, ale może zmienić właściwe warunki.Einstein zdał sobie sprawę, że prędkość światła była jedyną uniwersalną stałą, którą można było użyć do pomiaru i potwierdzenia tych teorii.Klasyczny model statku Galileusza był czasem stosowany do statków kosmicznych w celu zilustrowania zasady, w której ruch obiektu w przestrzeni można mierzyć jedynie w stosunku do innych obiektów.