Qui ne connaît pas Albert Einstein? C'est un physicien allemand qui est célèbre pour ses découvertes. Einstein a également reçu le prix Nobel de physique. L'une de ses théories les plus célèbres est la théorie de la relativité.
Einstein a publié cette idée en deux étapes. D'abord, il a publié la théorie de la relativité restreinte en 1905. Dix ans plus tard, la théorie générale de la relativité a été publiée. Cette théorie est devenue l'une des lignes directrices pour d'autres scientifiques dans le développement de la bombe atomique, bien qu'Einstein n'ait jamais pensé que sa théorie pouvait être utilisée comme une arme.
Mais quel est le contenu de la théorie de la relativité? Comment est-il appliqué dans le monde réel pour pouvoir être utilisé comme bombe nucléaire? Discutons ensemble dans cet article.
Théorie spéciale de la relativité
La première théorie de la relativité restreinte d'Einstein a deux postulats ou concepts: premièrement, les lois de la physique s'appliquent à tout objet dans tous les cadres de référence se déplaçant à une vitesse constante (inertie) par rapport aux autres. Autrement dit, la forme d'une équation physique sera toujours la même même si elle est observée dans un état en mouvement.
Le deuxième concept stipule que la vitesse de la lumière dans le vide est toujours la même pour tous les observateurs et ne dépend pas du mouvement de la source lumineuse ou de l'observateur (avec la vitesse de la lumière c = 3 × 108 m / s).
(Lire aussi: 7 scientifiques mondiaux qui obtiennent une reconnaissance mondiale)
Sur la base de ces deux postulats, Einstein a déclaré qu'aucun objet avec une masse ne peut voyager ou égaler la vitesse de la lumière. La théorie de la relativité provoque des changements dans la perception des choses que nous expérimentons chaque jour, comme la relativité de la vitesse, l'expansion du temps, les contractions de Lorentz et la relativité de la masse et de l'énergie.
1. Relativité de la vitesse
S'il y a un avion (référence O ') se déplaçant à la vitesse v par rapport à la terre (référence O) et que l'avion lâche une bombe (objet) à une certaine vitesse, la vitesse de la bombe n'est pas la même lorsqu'elle est vue par des personnes sur Terre et des personnes dans l'avion. La vitesse relative a l'équation suivante.
vx = vitesse de l'objet par rapport à l'observateur au repos (m / s)
v'x = vitesse de l'objet par rapport à l'observateur en mouvement (m / s)
v = la vitesse de déplacement de l'observateur (O ') par rapport à l'observateur au repos (O)
c = vitesse de la lumière (3 × 108 m / s)
2. Expansion du temps
L'expansion ou la dilatation temporelle est la différence entre l'intervalle de temps observé par l'observateur au repos et l'intervalle de temps observé par l'observateur se déplaçant à la vitesse v. L'expansion du temps peut être formulée comme suit.
Δt = l'intervalle de temps observé par l'observateur se déplaçant à la vitesse v
Δt0 = l'intervalle de temps observé par l'observateur est toujours
v = vitesse de l'observateur
3. Contractions de Lorentz
Selon la théorie de la relativité, l'espace et le temps ne sont pas constants. Par conséquent, un objet de longueur L0 sera observé aussi grand que L par un observateur se déplaçant parallèlement à lui avec une vitesse v. Plus la vitesse de l'observateur est élevée, plus l'objet apparaîtra court par rapport à sa longueur d'origine. Les contractions de Lorentz peuvent être formulées comme suit.
L = la longueur de l'objet observé par l'observateur se déplaçant à la vitesse v
L0 = la longueur de l'objet observé par l'observateur au repos
v = vitesse de l'observateur
4. Relativité de la masse et de l'énergie
Tout comme l'espace et le temps, la masse de l'objet observée par l'observateur au repos sera différente de la masse de l'objet observé par l'observateur se déplaçant à la vitesse v.
m = masse de l'objet observé par l'observateur se déplaçant à la vitesse v
m0 = masse de l'objet observé par l'observateur au repos
v = vitesse de l'observateur
En mécanique relativiste, l'énergie d'un objet de masse m 0 (repos) de vitesse v peut être formulée comme suit.
L'énergie totale d'un objet avec une masse peut être obtenue par la formule suivante.
E = E 0 + E k , où E 0 est l'énergie de repos (E = m 0 c2)
D'après la description ci-dessus, les objets de masse m ont l'énergie de:
E = mc2
Cette équation est l'une des formules les plus connues à ce jour. Cette formule est également à la base du développement de la bombe nucléaire car la masse est supposée être une forme d'énergie concentrée, de sorte qu'elle peut changer de forme, en particulier avec une réaction nucléaire en chaîne.
Théorie générale de la relativité
La théorie générale de la relativité est liée à la théorie de la gravité de Newton. Newton a dit que la gravité est une force invisible qui attire les objets les uns vers les autres. Mais à travers sa théorie, Einstein a fait valoir que la gravité est la courbure de l'espace-temps causée par la masse d'un objet. Cette courbure a un effet sur le temps: plus la gravité est grande, plus le temps se déplacera lentement dans la courbure de l'espace-temps.
