Vad är relativitetsprincipen?

Relativitetsprincipen anser att fysikens lagar kommer att fungera på samma sätt under liknande förhållanden, oavsett observatörs plats eller hastighet.Relativitetsprincipen bör inte förväxlas med teorierna om allmän eller speciell relativitet, även om dessa teorier använder principen som sin grund.Dessa teorier utvecklades på 1900 -talet;Relativitetsprincipen förstås mycket tidigare och illustrerades av Galileo i ett berömt exempel som kallas "Galileos fartyg."Einsteins tillämpning av principen om relativitet till ljus ledde till hans banbrytande relativitetsteorier.

I århundraden begränsades vetenskapen av den ptolemaiska modellen i universum, där alla stjärnor och planetkroppar trodde att kretsa om jorden.Copernicus insåg på 1500 -talet att solen var en mer trolig central kropp, men denna tro motsatte sig religiösa och vetenskapliga myndigheter.De hävdade att om jorden var i rörelse skulle detta skapa effekter som människor kunde observera.Till exempel skulle ett föremål som tappades från en byggnad någonstans väster om byggnaden, eftersom planeten hade roterat österut under den tid som objektet föll.

Galileo, som skrev 1632, motbevisade detta argument med det vältaliga tankeexperimentet “Galileo'sfartyg."I det här exemplet skulle människor som reser smidiga hav på ett snabbt fartyg inte kunna se om fartyget var i rörelse eller i vila om de var inneslutna i en fönsterlös stuga.Alla föremål i kabinen, inklusive flygande insekter, fisk i en skål och en kastad boll, skulle röra sig samma oavsett vad fartygets yttre rörelse.Med andra ord skulle deras rörelse vara relativt deras miljö, inte till externa faktorer.Samma princip gäller jorden, varför människor inte slås över av kraften i planetens rotation.

Sir Isaac Newton, som arbetade senare samma århundrade, tillämpade principen om relativitet till andra planetkroppar och rörelsemekanikeni allmänhet.Detta hjälpte honom att bilda sina egna teorier, som blev grunden för mycket av modern vetenskap.Under århundradena har vetenskapens utveckling i allmänhet varit borta från den tröstande idén att det finns någon stabil, oföränderlig referenspunkt från vilken alla saker kan mätas.Istället har vetenskapen upprepade gånger bevisat att det inte finns någon "fast" referenspunkt;Allt måste mätas i förhållande till något annat.

Även i början av 1900 -talet trodde många forskare att rymden var fylld med ett stabilt medium som kallas ”Aether.”Einstein och andra forskare insåg emellertid att relativitetsprincipen tillämpades på alla fysiklagar, vilket ledde till berömda relativitetsteorier.Kärnan i dessa teorier är att materia, energi, tid och till och med rymden i sig inte är konstanter utan kan förändras under rätt förhållanden.Ljusets hastighet, insåg Einstein, var den enda universella konstanten som kunde användas för att mäta och bekräfta dessa teorier.Den klassiska modellen för Galileos fartyg har ibland applicerats på rymdskepp för att illustrera principen, där rörelsen för ett objekt i rymden endast kan mätas i förhållande till andra objekt.