|
Natuur, balans en harmonie |
|
Lode Stevens |
|
Het relativiteits principe.
Albert Einsteins wetenschappelijke loopbaan 1879 geboren in Ulm (Duitsland). 1888 Gaat naar het gymnasium in München. Verlaat gymnasium in 1895 zonder diploma.
1896 Haalt zijn diploma in Aarau wat hem het recht geeft aan de ETH te gaan studeren. 1900 Hij haalt zijn diploma ETH maar hij wordt er niet aangenomen als assistent daar. 1902 Hij wordt technisch expert derde klasse in tijdelijke dienst bij het patentbureau in Bern. 1904 Hij krijgt een vaste aanstelling bij het patentbureau. Het wonderjaar 1905 Hij voltooit zijn proefschrift (30 april) “ Eine neue Bestimmung der Moleküldimensionen “ en promoveert aan de universiteit van Zürich ( 24 juli).
über einen die Erzugung und Verwandlung des lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunt ( 17 maart). Voor dit baanbrekend werk over het quantumkarakter van het licht kreeg hij in 1921 de Nobelprijs.
1906 wordt hij bevorderd tot technisch expert tweede klasse bij het patentbureau in Bern. Hier begint hij te werken aan een algemene relativiteitstheorie. 1907 Het equivalentieprincipe: “ de gelukkigste gedachte van mijn leven” volgens Einstein. 1908 Wordt hij privaatdocent in Bern. 1911 Einstein werd aangesteld tot hoogleraar in Praag. 1912- 1913 Werkt hij in samenwerking met Marcel Grossmann (wiskundige hulp). Gravitatie als metriek van ruimtetijd. 1913 werd hij Hoogleraar in Berlijn zonder onderwijslast en lid van de Pruisische Academie. 1915 Na jaren van zwoegen en vergeefse pogingen ten slotte de uiteindelijke Algemene Relativiteitstheorie (november). De theorie geeft correct de periheliumprecessie van de planeet Mercurius, de afbuiging van licht aan de zon en de gravitationele tijddilatie. 1916 Publicatie van “Die Grundlage der allgemeinen Relativitätstheorie”. 1916 Communicatie over en weer tussen materie en straling als uitwisseling van stralingsquanta. De wet van Planck via emissie en absorptie coëfficiënten; spontane en geïnduceerde emissie ( de basis voor de latere laser). 1922 Ontvangt hij de Nobelprijs van 1921 voor zijn werk over het fotoelectrischeffect. 1924 De Bose- Einstein statistiek en Bose- Einstein condensatie (experimenteel bevestigd in 1995). 1927-1935 Dialoog over de interpretatie van quantummechanica met Bohr. 1930 Fotonbox gedachte-experiment. 1935 Einstein-Podolsky-Rosen gedachte-experiment. Tijdens de tweede helft van zijn leven werkt hij vrijwel geïsoleerd, aan een Unified Field Theorie, maar zonder succes. 1955 Overlijdt hij in Princeton.
Alle natuurwetten zijn de zelfde in alle referentie systemen die ten opzichte van elkaar een constante snelheid bezitten. De gemeten lichtsnelheid is voor iedere waarnemer constant.
De relativiteits tijdsdilatatie.
De snelheid van het licht speelt een centrale rol in de relativiteitstheorie . Wij kunnen de speciale relativiteitstheorie samen vatten in één zin: " de lichtsnelheid is gelijk voor alle waarnemers die met een constante snelheid bewegen. Als een auto een snelheid heeft van 100 km/uur in de richting van een andere auto die hem tegemoet komt met 80 km/uur dan ziet deze eerste de eerste auto aankomen met een snelheid van 180 km/uur. Als daarentegen een elektron dat met een snelheid van 200.000 km /sec door het heelal raast, een lichtfoton met een snelheid van 300.000 km/sec naar de aarde stuurt, dan nadert dat foton ons met een snelheid van 300.000 km/sec, onafhankelijk van de beweging van het elektron. Einstein schreef de natuurkunde zo om, dat alle waarnemers automatisch een gelijke lichtsnelheid meten. Dit heeft rare gevolgen. Een daarvan is dat het begrip gelijktijdigheid relatief wordt. Ook dit kan met een proef worden toegelicht. Stel dat een waarnemer op een perron in het midden van een zeer snelle trein een flitslamp ziet afgaan. Doordat de trein beweegt ziet hij het licht eerder de achterzijde van de trein treffen dan de voorzijde. Een reiziger in de trein ziet de flits ook. Hij ziet het licht even snel naar voren als naar achteren bewegen. Door dat voor -en achterzijde van de trein even ver van de flitslamp zijn ziet de reiziger die gelijktijdig oplichten. De conclusie die we moeten trekken, is dat gebeurtenissen die voor één waarnemer gelijktijdig zijn, dat voor één andere niet hoeven te zijn. De algemene relativiteitstheorie. Ook deze kan worden samengevat:" trage massa is identiek aan zware massa" Om een voorwerp van snelheid te laten veranderen, moet er weer een kracht op worden uitgeoefend. De kracht is evenredig met de trage massa van het voorwerp. Voor massieve voorwerpen is een grote kracht nodig. De zwaartekracht die twee voorwerpen op elkaar uitoefenen is evenredig met het product van hun zware massa's (Newton). Einstein herschreef de theorie van de zwaartekracht . Hij liet daarbij zien dat de veronderstelling dat de lichtsnelheid voor alle waarnemers gelijk is, zelfs als die waarnemers bezig zijn hun snelheid te veranderen, er toe leidt dat zware en trage massa identiek zijn.
Een waarnemer ziet een ten opzichte van hem bewegende klok langzamer lopen.
Lorentsfactor
V = snelheid van de bewegende waarnemer t =periode van de waarnemer T = periode van bewegend voorwerp C= lichtsnelheid |
|
De Lorentz-Fritzgerald contractie
Maatstaven die ten opzichte van een waarnemer bewegen , hebben in de bewegingsrichting een kleinere lengte naarmate hun snelheid groter is.
l =is de reële lengte v2 = snelheid C2 = lichtsnelheid De consaliteit (gelijktijdigheid) Als we het consaliteits beginsel in zijn gebruikelijke vorm willen handhaven, dan mag er in het universum geen mogelijkheid bestaan signalen met een snelheid " groter " dan de lichtsnelheid over te brengen. De relativiteit van lengte en tijd. De tijdsdilatatie
h= de loopweg van de lichtstraal De Lorentz contractie De echopeiling L= lengte van het stilstaand voorwerp t= tijd C= lichtsnelheid
Dilatatie
Verwachte lengte van het bewegend object.
De Lorentztransformatie
X= Coördinatiepunt X,= De Galilei-transformatie
Het optellen van snelheden
W = snelheid van object 1 V= snelheid van object 2 U = som van beide snelheden.
Het relativische dopplereffect.
Een tijdsinterval "t" van t.o.v. ons met snelheid "v" verwijderende klok wordt door ons waargenomen als "t’".
Het relativische Dopplereffect =
De gravitatie tijdsdilatie.
De snelheid van een klok hangt af van een gravitatie veld , hoe minder de gravitatie , hoe sneller de klok loopt.
|
|
Relativiteitstheorie deel 1 |
