Теория относительности Альберта Эйнштейна является одной из самых известных научных теорий двадцатого века, но на самом деле большинство из нас не знает, как это повлияло на нашу жизнь, и изменило наше восприятие того, как работает Вселенная.
Специальная теория относительности, сформулированная Эйнштейном в 1905 году, обманчиво проста. Обычно предполагается, что законы физики везде одинаковы и объясняют работу объектов во времени и пространстве. Другими словами, Альберт Эйнштейн основывал свои рассуждения на двух постулатах.
Во-первых, по принципу относительности, который гласит, что законы физики равны во всех инерциальных системах, - он должен применяться ко всем законам как механики, так и электродинамики.
Во-вторых, о неизменности скорости света, что означает, что скорость света в вакууме одинакова для всех наблюдателей, одинакова во всех направлениях и не зависит от скорости источника света.
Специальная теория относительности, объединила два понятия - пространство и время, вводя понятие пространственно-временного континуума. Согласно теории, скорость, с которой тело движется, не может быть больше скорости света. Следствием теории является известная формула E = mc 2, связывающая полную энергию тела E с его массой m и скоростью тела в вакууме c.
Общая теория относительности, провозглашенная Эйнштейном в 1915 году, объясняет, что гравитационные явления являются геометрическими свойствами искривленного пространственно-временного континуума. Согласно этой теории, радиус света перемещается от точки A к точке B по кратчайшему маршруту. Из-за свойств пространства-времени это может быть не простая кривая, а кривая, которая будет результатом "погружения" массы в пространство-время. Эта теория предсказывает существование гравитационных волн и черных дыр.
Общая теория относительности повлияла на нашу жизнь и нашла применение в самых неожиданных областях, например, в глобальной спутниковой навигационной системе GPS (Global Positioning System).
Теория Эйнштейна также объяснила аномалии орбиты Меркурия. В середине девятнадцатого века было отмечено, что движение этой планеты показало небольшие отклонения от расчетов, вытекающих из законов движения и гравитации Ньютона. Аномалия орбиты Меркурия очень мала, поскольку она составляет 43 угловых секунды каждые сто лет.
Однако ни одно из решений этой проблемы, основанное на законах Ньютона, не оказалось эффективным. Решение было принесено только общей теорией относительности. Она также объяснила движение света в искривленном пространственно-временном континууме.
Ньютон уже заявил, что гравитация может влиять на свет, и в силу своей теории гравитации он предположил, что свет звезды, проходящий вблизи Солнца на пути к Земле, будет отклоняться под действием силы тяжести на 0,87°(для наблюдения этого явления необходимо солнечное затмение), но теория Эйнштейна предсказывает, что это отклонение будет в два раза больше, т. е. 1,74°. Наблюдения в последующие годы подтвердили расчеты, вытекающие из теории Эйнштейна.
Наблюдения за двойной системой пульсаров в 1970-х годах принесли очень точные измерения, что также подтвердило предсказания этой теории.
Открытия Эйнштейна косвенно способствовали использованию ядерной энергии в бомбах и электростанциях, создании мощных ускорителей, а также созданию лазеров.