SPECIÁLNÍ TEORIE RELATIVITY

Vznik STR

Druhá polovina 19. století (J. C. Maxwell) vypracována teorie elektromagnetických jevů

Důsledek: světlo je elektromagnetické vlnění

V té době veškeré vlnové děje byly spojovány s vlněním určitého prostředí!

(vlny na vodě: vlnění vodní hladiny; zvukové vlny: vlnění vzduchu)

Úsudek: SVĚTLO MUSÍ BÝT TAKÉ VLNĚNÍ URČITÉHO PROSTŘEDÍ, toto prostředí bylo nazváno ÉTER

ZVLÁŠTNÍ VLASTNOSTI ÉTERU

a) vyskytuje se v celém vesmíru (světlo k nám přichází i z dalekých hvězd)

b) musí být lehce prostupný (aby nebrzdil pohyb Země kolem Slunce)

c) světlo se v něm šíří rychlostí c, c = 300 000 km/s (světlo je považováno v té době už za elmag vlnění, to se šíří ve vakuu rychlostí c)

d) IS spojená s éterem by se měla odlišovat od ostatních IS (byla by vůči nim v klidu, ale potom by neplatil Galileův princip relativity)

SNAHA O DŮKAZ ÉTERU

změřit změnu rychlosti světla vzhledem k Zemi

MICHELSONŮV POKUS

1881, Berlín

předpokládaný výsledek:

Jestliže Země kolem Slunce obíhá rychlostí 30 km/s, potom Země vůči éteru (světlu ze Slunce) se pohybuje také rychlostí 30 km/s.

Princip měření

ZÁVĚR PLYNOUCÍ Z EXPERIMENTU

Světlo se šíří ve všech směrech vzhledem k Zemi stejnou rychlostí c.

DŮSLEDKY VYPLÝVAJÍCÍ ZE ZÁVĚRU

1) Nelze pomocí jakýchkoliv experimentů odlišit jednu IS od druhé.

2) Důkaz neexistence éteru. (IS odlišující se od ostatních neexistuje.)

Na závěru z Michelsonova experimentu a prvním důsledku je založena SPECIÁLNÍ TEORIE RELATIVITY.

(SPECIÁLNÍ = platí pouze v IVS)

STR Je založena na těchto dvou principech:

1) PRINCIP RELATIVITY

Ve všech inerciálních soustavách platí stejné fyzikální zákony. (Všechny IVS jsou navzájem rovnocenné.)

2) PRINCIP KONSTANTNÍ RYCHLOSTI SVĚTLA

Ve všech inerciálních soustavách má rychlost světla ve vakuu stejnou velikost c. (c = 300 000 km/s)

Tyto principy byly zformulovány roku 1905 Albertem Einsteinem.