Het
relativiteits principe.
"Imagination
is more important than knowledge"
| Alle
natuurwetten zijn de zelfde in alle referentie systemen die ten opzichte
van elkaar een constante snelheid bezitten. |
|
De
gemeten lichtsnelheid is voor iedere waarnemer constant.
|
De relativiteits tijdsdilatatie.
De snelheid van het licht speelt een centrale rol in de relativiteitstheorie
. Wij kunnen de speciale relativiteitstheorie samen vatten in één
zin: " de lichtsnelheid is gelijk voor alle waarnemers die met een constante
snelheid bewegen.
Als een auto een snelheid heeft van 100 km/uur in de richting van een
andere auto die hem tegemoet komt met 80 km/uur dan ziet deze eerste de
eerste auto aankomen met een slelheid van 180 km/uur. Als daarentegen een
elektron dat met een snelheid van 200.000 km /sec door het heelal raast,
een lichtfoton met een snelheid van 300.000 km/sec naar de aarde stuurt,
dan nadert dat foton ons met een snelheid van 300.000 km/sec, onafhankelijk
van de beweging van het elektron.
Einstein schreef de natuurkunde zo om, dat alle waarnemers automatisch
een gelijke lichtsnelheid meten. Dit heeft rare gevolgen. Een daarvan is
dat het begrip gelijktijdigheid relatief wordt. Ook dit kan met een proef
worden toegelicht. Stel dat een waarnemer op een perron in het midden van
een zeer snelle trein een flitslamp ziet afgaan. Doordat de trein beweegt
ziet hij het licht eerder de achterzijde van de trein treffen dan de voorzijde.
Een reiziger in de trein ziet de flits ook. Hij ziet het licht even snel
naar voren als naar achteren bewegen. Door dat voor -en achterzijde van
de trein even ver van de flitslamp zijn ziet de reiziger die gelijktijdig
oplichten. De conclusie die we moeten trekken, is dat gebeurtenissen die
voor één waarnemer gelijktijdig zijn, dat voor één
andere niet hoeven te zijn
De algemene relativiteitstheorie.
Ook deze kan worden samengevat:" trage massa is identiek aan zware massa"
Om een voorwerp van snelheid te laten veranderen, moet er weer een kracht
op worden uitgeoefend. De kracht is evenredig met de trage massa van het
voorwerp. Voor massieve voorwerpen is een grote kracht nodig. De zwaartekracht
die twee voorwerpen op elkaar uitoefenen is evenredig met het product van
hun zware massa's (Newton).
Einstein herschreef de theorie van de zwaartekracht . Hij liet daarbij
zien dat de veronderstelling dat de lichtsnelheid voor alle waarnemers
gelijk is, zelfs als die waarnemers bezig zijn hun snelheid te veranderen,
er toe leidt dat zware en trage massa identiek zijn.
Dit wordt bewezen via het lift experiment. Als een persoon in een afgesloten
lift zich plotseling zwaar voelt worden, kan hij met geen enkel experiment
vaststellen of dit komt doordat de lift plotseling naar boven wordt getrokken
of doordat er een massa onder de lift is opgedoken.
|
Een
waarnemer ziet een ten opzichte van hem bewegende klok langzamer lopen.
|
Lorentsfactor
 |
V
= snelheid van de bewegende waarnemer |
| |
t
=periode van de waarnemer |
| |
T
= periode van bewegend voorwerp |
| |
C=
lichtsnelheid |
De
Lorentz-Fritzgerald contractie
|
Maatstaven
die ten opzichte van een waarnemer bewegen , hebben in de bewegingsrichting
een kleinere lengte naarmate hun snelheid groter is.
|
 |
l
=is de reële lengte |
| |
v2
= snelheid |
| |
c2
= lichtsnelheid |
De
consaliteit (gelijktijdigheid)
| Als
we het consaliteits beginsel in zijn gebruikelijke vorm willen handhaven,
dan mag er in het universum geen mogelijkheid bestaan signalen met een
snelheid " groter " dan de lichtsnelheid over te brengen. |
De
relativiteit van lengte en tijd.
De
tijdsdilatatie
 |
h=
de loopweg van de lichtstraal |
 |
|
De
Lorentz contractie
De
echopeiling
L=
lengte van het stilstaand voorwerp
t=
tijd
C=
lichtsnelheid
Dilatatie
.
Verwachte
lengte van het bewegend object.
De Lorentztransformatie.
De
Galilei-transformatie
Het
optellen van snelheden
W
= snelheid van object 1
V=
snelheid van object 2
U
= som van beide snelheden.
Het
relativische dopplereffect.
Een
tijdsinterval "t" van t.o.v. ons met snelheid "v" verwijderende klok wordt
door ons waargenomen als "t’".
Het
relativische Dopplereffect =
De
gravitatie tijdsdilatie.
| De
snelheid van een klok hangt af van een gravitatie veld , hoe minder de
gravitatie , hoe sneller de klok loopt. |