ทฤษฎีสัมพัทธภาพ

ทฤษฎีสัมพัทธภาพ

เ

ป็นทฤษฎีที่มีบทบาทและมีความสำคัญมาก หากพิจารณาเรื่องการเคลื่อนที่และความเร็วสัมพัทธ์ ของวัตถุทั่วไปจะเข้าใจไม่ยากเช่น เมื่ออยู่ในรถไฟขบวนหนึ่งวิ่งจากตะวันออกไปตะวันตกด้วยความเร็ว 80 กิโลเมตรต่อชั่วโมง และมีรถสวนมาด้วยความเร็ว 70 กิโลเมตรต่อชั่วโมง จากทิศตรงข้าม เราอยู่บนรถไฟจะเห็นความเร็วรถเป็น 150 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ในทำนองเดียวกัน ถ้าวิ่งตามกันความเร็วจะดูช้าลง เพราะนำมาลบกัน

แต่หากทดลองกับแสง เช่น แสงเดินทางด้วยความเร็ว 300,000 กิโลเมตรต่อวินาที ขณะที่เส้นรอบวงของโลก 1 รอบ มีความยาว 40,000 กิโลเมตร ดังนั้น แสงเดินทางรอบโลกได้ประมาณ 7.5 รอบในเวลา 1 วินาที ในขณะที่โลกหมุนรอบตัวเองอยู่ตลอดเวลาด้วยความเร็ว 0.5 กิโลเมตรต่อวินาที ถ้าให้แสงเดินทางจากตะวันออกไปตะวันตก หรือจากตะวันตกไปตะวันออกจะมีความเร็วแตกต่างกันหรือไม่

ไมเคิลสันกับมอร์เลย์ได้ทำการทดลองวัดความเร็วของแสงดังกล่าวแล้ว พบว่ความเร็วทั้งสองทิศทางไม่แตกต่างกัน นั่นหมายความว่า แสงเดินทางในทิศทางใดความเร็วยังคงที่ หรือถ้าให้ผู้สังเกตเดินทางด้วยความเร็วเท่าไรก็ตามก็จะยังคงเห็นแสงมีความเร็วคงที่

ไอน์สไตน์ได้แสดงให้เห็นว่าระยะทางและเวลามีค่าสัมพัทธ์ กล่าวคือ เปลี่ยนแปลงได้ตามความเร็วของผู้สังเกต จึงทำให้เห็นความเร็วของแสงคงที่

หลักการนี้จึงเป็นหลักการเบื้องต้นของ ทฤษฎีสัมพัทธภาพ
การเคลื่อนที่ของวัตถุใด ๆ เป็นไปตามกฎการเคลื่อนที่ทางฟิสิกส์ของนิวตัน แต่แสงเป็นปรากฏการณ์พิเศษซึ่งมีความสัมพัทธ์กับเวลา