特別相対性理論(1905)
* 空間と時間は相対的です: これは、空間と時間の測定がオブザーバーの参照フレーム(その速度と位置)に依存することを意味します。
* 光の速度は一定です: どんなに速く動いていても、光の速度は常に同じように見えます。これは宇宙の基本定数です。
* e =mc²: この有名な方程式は、エネルギー(E)と質量(m)の関係を示しています。ここで、Cは光の速度です。質量とエネルギーが交換可能であることを示しています。
* 時間拡張: 定常観測者に比べて高速で移動するオブジェクトの時間は遅くなります。
* 長さ収縮: 高速で移動するオブジェクトの長さは、動きの方向に収縮するように見えます。
一般相対性理論(1915)
* 重力は力ではなく、時空の曲率です: 質量とエネルギーは時空のファブリックをゆがめ、オブジェクトを湾曲した経路に従います。
* 等価原理: 重力と加速の影響を区別する方法はありません。これが、宇宙にいることと見分けがつかないため、自由落下で無重力を感じる理由です。
* 重力レンズ: 巨大なオブジェクトは光を曲げて、遠くのオブジェクトの画像を歪めたり、複数回表示したりすることさえあります。
* ブラックホール: 重力が非常に強い時空の領域は、軽くさえも逃げることができません。
一言で言えば:
相対性理論の理論は、重力、空間、時間の理解に革命をもたらしました。科学技術の多くの分野には、次のことを含む大きな意味があります。
* GPSシステム: 軌道の衛星は、時間の拡張を経験し、正確な位置情報を提供するためにこれを考慮しなければなりません。
* 粒子物理学: 理論は、高エネルギーでの粒子の挙動を説明しています。
* 宇宙論: ビッグバンを含む宇宙の進化を理解するのに役立ちます。
相対性理論は複雑で数学的に洗練されたフレームワークであることに注意することが重要です。 しかし、基本的なアイデアにはアクセス可能であり、宇宙の理解に大きな影響を与えました。