Luku 1.1 (Relatiivsusteooria. Tuumafüüsika. Elementaarosakeste füüsika)

Relatiivsus­teooria

Aeg ja ruum on mõisted, mille mõistmine näib olevat meile antud sünni­päraselt ega tekita meis raskusi. Sellisele aru­saamisele toetus ka füüsika 20. sajandi alguseni. Tolleks ajaks aga hakkasid süvenema vastu­olud selle nn klassikalise füüsika ja tegelike katse­andmete vahel, mis viisid teadusliku mõtte uute teede otsingutele. Aastail 1905–1916 töötas saksa teadlane Albert Einstein välja uue nähtuste ajalisi ja ruumilisi suhteid käsitleva teooria – relatiivsus­teooria, mis vapustas tugevasti seniseid aru­saamu ning võeti alguses küllaltki skeptiliselt vastu. Samas kujunes välja ka teine mitte­klassikaline füüsika­haru – kvant­füüsika, mis asendab klassikalist füüsikat mikro­osakeste maailmas.

Relatiivsusteooria osad

Relatiivsusteooria jaguneb kaheks. Neist üks – üldrelatiivsus­teooria – käsitleb aja, ruumi ja gravitatsiooni seoseid. Meie piirdume teise – eri­relatiivsus­teooria vaatlemisega. See on oma olulises osas ühtlaste sirg­jooneliste liikumiste mehaanika, mille erinevused meie õpitud nn klassikalisest mehaanikast tulevad ilmsiks suurte kiiruste juures. Rakendatuna teistes füüsika­harudes moodustab relatiivsus­teooria relativistliku füüsika, mis on laia­haarde­lisem ja täpsem kui mitte­relativistlik füüsika. Viimane osutub relativistliku füüsika erijuhuks, mis kehtib seda suurema täpsusega, mida väiksemad on käsiteldavad kiirused. Tuuma- ja elementaar­osakeste füüsikas ning sageli ka aatomi­füüsikas on relativistliku füüsika rakendamine vältimatu. Ka näib ta olevat vajalik kosmose­lendude puhul tuleviku tehnoloogiate tasemel. Meie jaoks on aga relatiivsus­teooria tundmine vajalik maailma­tunnetuse avardamise seisu­kohalt.

Relatiivsusteooriat vajame suurte kiiruste puhul.

Odota