ความแตกต่างระหว่างทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปและทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ (พร้อมตาราง)

สารบัญ:

Anonim

การศึกษาฟิสิกส์มีหลายสิ่งที่เป็นไปได้ ในด้านที่ใหญ่ขึ้น เช่น การทดลองทางวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และในชีวิตประจำวันของเรา ช่วยให้เราเข้าใจสิ่งต่าง ๆ เครื่องใช้และความสัมพันธ์ระหว่างวัตถุ ฯลฯ หลายอย่างโดยมีหรือไม่มีความรู้ ช่วยเราแก้ปัญหาในชีวิตประจำวัน

นักวิชาการและแพทย์ผู้เก่งกาจหลายคนช่วยให้เราเข้าใจฟิสิกส์และกฎฟิสิกส์ด้วยความช่วยเหลือจากการค้นพบและทฤษฎีของพวกเขา มีหลายทฤษฎีดังกล่าวในการศึกษาฟิสิกส์ ทฤษฎีบิ๊กแบง ทฤษฎีความโกลาหล ทฤษฎีไดนาโม ทฤษฎีสนามควอนตัม ทฤษฎีสัมพัทธภาพ ฯลฯ เป็นเพียงตัวอย่างบางส่วนของทฤษฎีที่ไขปริศนาอันใหญ่โตดังกล่าวและให้ความรู้เกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นรอบตัวเรา

ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปกับทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ

ความแตกต่างระหว่างทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปและทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษคือ ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปเกี่ยวข้องกับแรงโน้มถ่วงและความเร่ง ในขณะที่ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษเกี่ยวข้องกับความเร็วและเวลา ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปแสดงความสัมพันธ์ระหว่างผู้สังเกตและความเร่ง ในขณะที่ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษแสดงให้เราทราบถึงความสัมพันธ์ระหว่างผู้สังเกตและความเร็วคงที่เมื่อเคลื่อนที่

ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปเป็นทฤษฎีที่ตีพิมพ์โดยอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ เป็นที่รู้จักกันในนามทฤษฎีเรขาคณิตของแรงโน้มถ่วง เขาคาดการณ์ว่ากาล-อวกาศรอบดาวเคราะห์โลกถูกห่อหุ้มและบิดเบี้ยวเนื่องจากการโคจรของดาวเคราะห์ ไอน์สไตน์เริ่มศึกษาแนวคิดนี้ในปี ค.ศ. 1905 และแล้วเสร็จและเผยแพร่ในปี ค.ศ. 1915

ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษเป็นทฤษฎีที่แสดงความสัมพันธ์ระหว่างอวกาศกับเวลา ระบุว่าพวกเขาไม่ใช่ความคิดที่แตกต่างกัน มันอธิบายว่าความสัมพันธ์นั้นเชื่อมโยงกันอย่างไรสำหรับวัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ (เป็นเส้นตรง) ตามที่อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ได้กล่าวไว้ สิ่งนี้มีพื้นฐานอยู่บนสมมุติฐานสองประการ – ความเร็วของแสงในสุญญากาศและกฎฟิสิกส์ (เหมือนกันในทุกเฟรมเฉื่อย) ว่ากันว่าตีพิมพ์ในปี ค.ศ. 1905

ตารางเปรียบเทียบระหว่างทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปกับทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ

ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป

ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ

มันคืออะไร ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปแสดงความสัมพันธ์ของผู้สังเกตและความเร่ง ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษแสดงความสัมพันธ์ของผู้สังเกตกับความเร็วและเวลา
รวมแรงโน้มถ่วง พิจารณาและรวมถึงแรงโน้มถ่วง ไม่รวมแรงโน้มถ่วง เนื่องจากไม่มีแรงกระทำต่อมัน
กรอบอ้างอิง กฎฟิสิกส์จะเหมือนกันสำหรับระบบเฉื่อยและไม่เฉื่อยทั้งหมด กฎฟิสิกส์จะเหมือนกันสำหรับระบบเฉื่อยเท่านั้น
ตีพิมพ์ใน 1915 1905
ความซับซ้อน ซับซ้อนมากขึ้นและครอบคลุมส่วนใหญ่ของจักรวาล ง่ายกว่าเล็กน้อยและครอบคลุมส่วนน้อยของจักรวาล

ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปคืออะไร?

เป็นทฤษฎีที่เสนอและเผยแพร่โดย Albert Einstein ที่เกี่ยวข้องกับแรงโน้มถ่วง เขาบอกว่ากาล-อวกาศรอบโลกไม่เพียงแต่บิดเบี้ยวเท่านั้น แต่ยังถูกห่อหุ้มไว้เนื่องจากการโคจรของดาวเคราะห์ด้วย นั่นคือเหตุผลว่าทำไมจึงมีผลโน้มถ่วงระหว่างมวล เขาตีพิมพ์ทฤษฎีนี้ในปี 2458; เขาใช้เวลาเรียนสิบปี

เมื่อไอน์สไตน์รู้สึกว่าทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษยังไม่เพียงพอในการอธิบายจักรวาลทั้งหมด เขาจึงดึงทฤษฎีทั่วไปออกมาด้วยความช่วยเหลือของทฤษฎีพิเศษ ทฤษฎีนี้อธิบายว่าแรงโน้มถ่วงเป็นสมบัติทางเรขาคณิตของอวกาศและเวลา เนื่องจากยังช่วยขัดเกลากฎความโน้มถ่วงสากลของนิวตันอีกด้วย เน้นวัตถุ/วัตถุที่ประสบความเร่ง

อธิบายว่าพื้นที่และเวลาเหมือนกันแต่มีลักษณะต่างกัน ความโน้มถ่วงของแรงในและรอบ ๆ พื้นที่ของวัตถุ/ผู้สังเกตการณ์ขึ้นอยู่กับความโค้งของกาล-อวกาศ โมเมนตัมพลังงานของสสารทำให้เกิดเส้นโค้ง ความสัมพันธ์ระหว่างสสารกับกาลอวกาศนั้นเป็นการบอกวิธีปฏิบัติตนซึ่งกันและกัน

สมการทางด้านซ้ายประกอบด้วยปริมาณมวลและพลังงานที่กำหนดซึ่งบิดเบือนกาลอวกาศและคำอธิบายเกี่ยวกับวิธีการกระจายพลังงาน โมเมนตัม มวล ฯลฯ ในจักรวาลทางด้านขวามือของสมการ กล่าวกันว่าทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปเป็นทฤษฎีขั้นสูง มีความสำคัญอย่างมาก เนื่องจากมีการใช้และช่วยในการทำนายหรืออธิบายบางสิ่ง เช่น หลุมดำ การเดินทางข้ามเวลา และใช้ในดาราศาสตร์ ฟิสิกส์นิวเคลียร์ เป็นต้น

ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษคืออะไร?

เป็นทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ที่ตีพิมพ์โดย Albert Einstein ในปี 1905; เขาตีพิมพ์สิ่งนี้ในบทความเรื่อง 'On the electrodynamics of moving bodies. ไอน์สไตน์พัฒนาทฤษฎีนี้เนื่องจากความล้มเหลวของกลศาสตร์ของนิวตันและสมการแม่เหล็กไฟฟ้าของผลลัพธ์เป็นโมฆะของแมกซ์เวลล์และมิเชลสัน มอร์ลีย์จากการทดลองของเขา ทฤษฎีของเขาแก้ไขกลไกของสถานการณ์ที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวทั้งหมด (โดยเฉพาะการเคลื่อนไหวที่มีความเร็วใกล้เคียงกับแสง)

Isaac Newton ได้เสนอให้ศึกษาจักรวาลและเสนอกฎสามข้อของจักรวาลก่อน Einstein แต่มีบางสิ่งที่ขาดหายไปและทฤษฎีก็ยังไม่สมบูรณ์

กฎฟิสิกส์ยังคงเหมือนเดิมในทุกกรอบอ้างอิงเฉื่อย ความเร็วของแสงในสุญญากาศนั้นเท่ากันสำหรับทุกสิ่ง ไม่ว่าแหล่งกำเนิด/วัตถุจะเคลื่อนที่อย่างไรหรืออย่างไร ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษอธิบายและแสดงในฐานะผู้สังเกตที่แสดงการเคลื่อนไหวด้วยความเร็วคงที่ ระบุว่าพื้นที่และเวลาเท่ากัน ในกรอบเฉื่อยทั้งหมด กฎของฟิสิกส์จะเหมือนกัน มันใช้ปรากฏการณ์ในกรณีที่ไม่มีแรงโน้มถ่วง

พูดง่ายๆ ก็คือ มวลของวัตถุจะไม่มีที่สิ้นสุดเมื่อวัตถุเข้าใกล้ความเร็วแสง จากนั้นจะไม่สามารถไปได้เร็วกว่าความเร็วแสง ระบุว่ามวลเปลี่ยนแปลงไปเมื่อวัตถุเคลื่อนที่ มันเป็นหน้าที่ของความเร็วของมัน และความยาวของวัตถุหดตัวในทิศทางของการเคลื่อนที่

ความแตกต่างหลักระหว่างทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปและทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ

บทสรุป

Einstein มีส่วนอย่างมากในโลกแห่งฟิสิกส์ ทฤษฎีและการค้นพบของเขาช่วยให้เราเข้าใจและไขปริศนามากมาย หากไอน์สไตน์และแพทย์คนอื่นๆ ไม่ยอมทุ่มเททั้งชีวิตเพื่อสิ่งนี้และไม่ได้ทำการวิจัยอย่างเข้มข้น ชีวิตก็จะลำบาก เราคงไม่เข้าใจอะไรมากมาย ทั้งพื้นฐานและซับซ้อน

มีเพียงไม่กี่ทฤษฎีที่ทำงานได้ และมีเพียงไม่กี่ทฤษฎีที่ทำไม่ได้ แต่การประดิษฐ์ ทฤษฎี และการค้นพบไม่ได้หยุดลง ทฤษฎีสัมพัทธภาพเป็นพื้นฐานของทฤษฎีทั้งสองนี้และได้รับชื่อเสียงมากมาย ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปเป็นส่วนย่อยและภาพที่ใหญ่ขึ้นของทฤษฎีพิเศษ

ความแตกต่างระหว่างทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปและทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ (พร้อมตาราง)