Einsteins verklaring van speciale relativiteitstheorie, gepresenteerd in zijn paper uit 1905, On the Electrodynamics of Moving Bodies, richt zich op het slopen van het idee van 'absolute rust', geïllustreerd door de theoretische lichtgevende ether. Hij bereikte dit zeer succesvol, maar velen die dat argument vandaag horen, blijven in de war waarom alles lijkt af te hangen van de lichtsnelheid in een vacuüm.
Aangezien maar weinig mensen in de 21e eeuw moeten overtuigen dat de lichtgevende ether niet bestaat, is het mogelijk om op een andere manier tot het concept van speciale relativiteit te komen en door een logische oefening te concluderen dat het universum een absolute snelheid moet hebben - en leid daaruit speciale relativiteit af als een logisch gevolg.
Het argument gaat als volgt:
1) Er moet een absolute snelheid zijn in elk universum, omdat snelheid een maat is voor de afstand die in de tijd wordt afgelegd. Door uw snelheid te verhogen, verkort u uw reistijd tussen een afstand van A naar B. Een kilometer lopen naar de winkels kan 25 minuten duren, maar als u rent, duurt het slechts 15 minuten - en als u de auto neemt, slechts 2 minuten. Theoretisch zou je in ieder geval in staat moeten zijn om je snelheid te verhogen tot het punt waarop die reistijd nul bereikt - en welke snelheid je ook hebt wanneer dat gebeurt, vertegenwoordigt de absolute snelheid van het universum.
2) Beschouw nu het relativiteitsbeginsel. Einstein had het over treinen en perrons om verschillende traagheidsreferentiekaders te beschrijven. Zo kun je bijvoorbeeld meten hoe iemand op het platform een bal naar voren gooit met 10 km / uur. Maar zet die persoon in de trein die met 60 km / uur rijdt en dan beweegt de bal meetbaar vooruit met bijna 70 km / uur (ten opzichte van het platform).
3) Punt 2 is een groot probleem voor een universum met een absolute snelheid (zie punt 1). Als je bijvoorbeeld een instrument had dat iets naar voren projecteerde met de absolute snelheid van het universum en dat instrument vervolgens op de trein zette, zou je verwachten dat je iets kunt meten dat beweegt met de absolute snelheid + 60 km / uur.
4) Einstein leidde hieruit af dat wanneer je iets ziet bewegen in een ander referentiekader dan het jouwe, de componenten van snelheid (dwz afstand en tijd) in dat andere referentiekader moeten veranderen om ervoor te zorgen dat alles dat beweegt nooit bewegend kan worden gemeten met een snelheid hoger dan de absolute snelheid.
In de trein moeten de afstanden dus kleiner worden en de tijd moet groter worden (aangezien tijd de noemer van afstand in tijd is).
En dat is het echt. Van daaruit kan men gewoon naar het universum kijken voor voorbeelden van iets dat altijd met dezelfde snelheid beweegt, ongeacht het referentiekader. Als je dat iets vindt, weet je dat het met de absolute snelheid moet bewegen.
Einstein biedt twee voorbeelden in de openingsparagrafen van On the Electrodynamics of Moving Bodies:
- de elektromagnetische output die wordt geproduceerd door de relatieve beweging van een magneet en een inductiespoel is hetzelfde, ongeacht of de magneet wordt bewogen of dat de spoel wordt bewogen (een bevinding van de elektromagnetische theorie van James Clerk Maxwell) en;
- het niet kunnen aantonen dat de beweging van de aarde enige extra snelheid toevoegt aan een lichtbundel die vooruitloopt op de baan van de aarde (vermoedelijk een schuine verwijzing naar het Michelson-Morley-experiment uit 1887).
Met andere woorden, elektromagnetische straling (d.w.z. licht) toonde precies de eigenschap aan die verwacht zou kunnen worden van iets dat met de absolute snelheid bewoog dat het mogelijk is om in ons universum te bewegen.
Het feit dat licht toevallig met de absolute snelheid van het heelal beweegt, is nuttig om te weten - aangezien we de lichtsnelheid kunnen meten en daarom kunnen we vervolgens een numerieke waarde toekennen aan de absolute snelheid van het heelal (dwz 300.000 km / sec), eerder dan gewoon het c te noemen.
Verder lezen:
Geen! Dat was AWAT 100 - meer dan genoeg voor iedereen. Bedankt voor het lezen, ook al was het maar vandaag. SN.
