Teoria da la relativitad

Curvatura dal spazitemp

La teoria da la relativitad s’occupa da la structura da spazi e temp e da las caracteristicas da la gravitaziun. Ella consista da duas teorias fisicalas concepidas per gronda part dad Albert Einstein: la teoria da la relativitad speziala ch’è cumparida il 1905 e la teoria da la relativitad generala ch’è stada terminada il 1916. La teoria da la relativitad speziala descriva ord vista d’aspectaturs che sa movan relativ in tar l’auter il cumportament da spazi e temp ed ils fenomens ch’èn colliads cun quai. Sa basond sin questas ponderaziuns deducescha la teoria da la relativitad generala la gravitaziun d’ina curvatura da spazi e temp, la quala vegn tranter auter chaschunada tras las massas involvidas.

Il term ‹relativistic› che vegn savens duvrà en il linguatg spezial fisical signifitga per ordinari ch’ina sveltezza n’è betg uschè pitschna ch’ella sa laschass negliger envers la sveltezza da la glisch; quai è per il pli il cas tar sveltezzas a partir da 10 % da la sveltezza da la glisch. Tar sveltezzas relativisticas daventan ils effects che vegnan descrits da la teoria da la relativitad speziala adina pli impurtants; las deviaziuns da la mecanica classica na sa laschan alura betg pli negliger.

En quest artitgel vegnan descrittas las structuras ed ils fenomens fundamentals en connex cun la teoria da la relativitad. Per explicaziuns e detagls cf. ils artitgels teoria da la relativitad speziala e teoria da la relativitad generala.

Muntada

La teoria da la relativitad ha revoluziunà la chapientscha da spazi e temp ed ha revelà connexs che n’èn betg accessibels a l’imaginaziun contemplativa. Quels sa laschan però tschiffar a moda matematicamain precisa en furmlas e confermar tras experiments. La teoria da la relativitad cuntegna la fisica da Newton sco cas spezial; ella ademplescha pia il princip da la correspundenza.

Il model da standard da la fisica da particlas sa basa sin la cumbinaziun da la teoria da la relativitad speziala cun la teoria dals quantums ad ina teoria da champs da quantums relativistica.

La teoria da la relativitad generala furma sper la fisica da quantums ina da las duas pitgas da la construcziun teoretica ‹fisica›. Ins è en general da l’avis ch’ina cumbinaziun da questas duas pitgas ad ina Theory of Everything (teoria da tut) saja da princip pussaivla. Malgrà gronds sforzs n’è questa cumbinaziun però betg anc reussida dal tuttafatg. D’avanzar en questa dumonda vala sco ina da las grondas sfidas entaifer la perscrutaziun da basa fisicala.

La teoria da la relativitad speziala

Il princip da relativitad

Omadus observaturs mesiran per la sveltezza da la glisch la medema valur numerica, cumbain che quel sanester sa mova

Las duas constataziuns che suondan sa laschan interpretar sco axioms da la teoria da la relativitad, dals quals sa laschan deducir tut las ulteriuras ponderaziuns:

• Mesiran differents observaturs la sveltezza d’in radi da glisch relativ a lur lieu, obtegnan els independentamain da lur agen stadi da moviment il medem resultat. Igl è quai l’uschenumnà princip da la constanza da la sveltezza da la glisch.

• Las leschas fisicalas han per tut ils observaturs che sa movan cun sveltezza constanta, che n’èn pia betg suttamess ad in’acceleraziun, la medema furma. Quest fatg numn’ins princip da relativitad. Ins discurra da sistems inerzials, en ils quals quests observaturs sa chattan.

Il princip da relativitad per sai è pauc spectacular, pertge ch’el vala en medema moda per la mecanica tenor Newton. Da quel resulta automaticamain ch’i na dat nagina pussaivladad d’eruir ina sveltezza absoluta d’in observatur en il spazi e da definir in sistem da referenza ruassond al qual sa laschass attribuir ina valur absoluta. In tal sistem ruassond stuess sa distinguer en ina furma u l’autra da tut ils auters, quai che stess en cuntradicziun tar il princip da relativitad che di che tut las leschas da la fisica hajan en tut ils sistem da referenza la medema furma. Bain sa basava avant il svilup da la teoria da la relativitad l’electrodinamica sin la supposiziun da l’eter sco purtader da las undas electromagneticas. Empleniss in tal eter sco structura fixa il spazi, alura definiss el in sistem da referenza en il qual – en cuntradicziun cun il princip da relativitad – las leschas fisicalas avessan ina furma spezialmain simpla ed il qual furmass en pli il sulet sistem en il qual la sveltezza da la glisch fiss constanta. Ma la finala han tut las emprovas da cumprovar l’existenza da l’eter supponì fatg naufragi, sco per exempel il famus experiment da Michelson Morley da l’onn 1887.

Cun abandunar l’imaginaziun convenziunala da spazi e temp e sbittar l’ipotesa da l’eter èsi reussì ad Einstein da schliar la cuntradicziun apparenta tranter il princip da relativitad e la constanza da la sveltezza da la glisch che resulta da l’electrodinamica. Betg per casualitad han experiments e ponderaziuns en connex cun l’electrodinamica manà a la scuverta da la teoria da la relativitad. Uschia sa cloma il titel da la publicaziun dal 1905, en la quala Einstein ha fundà la teoria da la relativitad speziala ‹Zur Elektrodynamik bewegter Körper›.

Relativitad da temp e spazi

Indicaziuns dal temp e dal spazi n’èn tenor la teoria da la relativitad naginas structuras fundamentalas a las qualas sa laschass attribuir ina valaivladad universala. Anzi vegn la distanza spaziala e temporala da dus eveniments u er la simultanitad da quels giuditgada differentamain d’observaturs che sa chattan en differents stadis da moviment. Objects muventads sa mussan en cumparegliaziun cun il stadi da paus sco scursanids (en direcziun dal moviment) ed uras muventadas sco ralentadas. Damai che mintga observatur che sa mova a moda unifurma po però pretender da sa chattar en stadi da ruaus, sa basan questas observaziuns sin reciprocitad, vul dir: dus observaturs che sa movan en relaziun in tar l’auter vesan mintgamai a sa mover las uras da l’auter pli plaun. Ultra da quai èn ord lur vista ils meters da l’auter pli curts ch’in meter, sche quels èn orientads per lung da la direcziun da moviment. La dumonda, tgi dad els che descriva la situaziun a moda correcta na sa lascha da princip betg respunder ed è perquai invana.

Questa contracziun da lunghezza e dilataziun da temp sa laschan suandar a moda relativamain chapibla cun agid da diagrams da Minkowski ed a basa da l’enconuschent paradox dals schumellins. En la formulaziun matematica resultan quellas da la transfurmaziun da Lorentz, la quala descriva la correlaziun tranter las coordinatas dal spazi e las coordinatas dal temp dals differents observaturs. Questa transfurmaziun sa lascha deducir directamain dals dus axioms surmenziunads e da la presumziun ch’ella saja lineara.

La gronda part da quests fenomens che sa laschan explitgar a moda relativistica, sa fan valair pir a partir da sveltezzas ch’èn relevantas en cumparegliaziun cun la sveltezza da la glisch. En il mintgadi na vegnan talas sveltezzas per lunschor betg cuntanschidas.

La sveltezza da la glisch sco cunfin

Nagin object e nagin’infurmaziun na po sa mover pli svelt che la glisch en il vacum. S’avischina ina sveltezza d’in object material a la sveltezza da la glisch, alura crescha il basegn d’energia per in’ulteriura acceleraziun sur tutta mesira, damai che la curva da l’energia chinetica daventa datiers da la sveltezza da la glisch adina pli pendenta. Per cuntanscher la sveltezza da la glisch stuess vegnir impundida ina quantitad d’energia infinita.

Quest fatg resulta da la structura da spazi e temp e n’è tuttavia betg be d’attribuir a l’object, sco per exempel ad ina nav spaziala imperfetga. Sa muvess in object pli svelt che la glisch dad A vers B, alura dessi adina in observatur en moviment relativ tar quel che percepiss in moviment da B vers A, e quai puspè senza che la dumonda tgi che descrivia a moda correcta la situaziun fetschia senn. Il princip da causalitad fiss alura violà, damai che la successiun da causa ed effect na sa laschass betg pli definir. In tal object sa muvess dal reminent per mintga observatur pli svelt che la glisch.

Cumbinaziun da spazi e temp al spazitemp

Visualisaziun en connex cun il spazitemp

En las equaziuns da basa da la teoria da la relativitad cumparan spazi e temp formalmain in sper l’auter a moda quasi equivalenta e sa laschan perquai unir ad in spazitemp da quatter dimensiuns. Che spazi e temp sa preschentan en differenta moda è in’atgnadad da la percepziun umana. Matematicamain sa lascha la differenza manar enavos sin in sulet segn, tras il qual la definiziun d’ina distanza en il spazi euclidic sa differenziescha da la definiziun da la distanza en il spazitemp da quatter dimensiuns. Vecturs ordinaris en il spazi da trais dimensiuns sa transfurman en questa moda en uschenumnads quadrivecturs.

En il spazitemp existan a basa da la relativitad da lunghezzas e spazis da temp trais secturs che sa laschan distinguer per mintga observatur cleramain in da l’auter:

• En il tgeiel da glisch dal futur (u futur absolut) sa chattan tut ils puncts che l’observatur po cuntanscher cun sveltezza da glisch maximala u als quals el po trametter in signal da glisch.
• Il tgeiel da glisch dal passà (u passà absolut) cumpiglia tut ils puncts dals quals in signal cun sveltezza da glisch maximala po cuntanscher l’observatur.
• Tut ils ulteriurs puncts sa numnan «spartids da l’observatur tras il spazi». En quest sectur na sa laschan l’avegnir ed il passà betg definir.

Applicaziun pratica chattan ils quadrivecturs dal spazitemp per exempel en la calculaziun da la chinematica da particlas sveltas.

Equivalenza da massa ed energia

Ad in sistem cun la massa m sa lascha er attribuir in’energia E en stadi immovibel, e quai tenor la furmla

$E=m\cdot c^{2}$,

en la quala c signifitga la sveltezza da la glisch. Tar questa furmla sa tracti d’ina da las pli enconuschentas en la fisica. Savens vegn pretendì faussamain che quella haja pussibilità il svilup da la bumba atomara. La moda da funcziun da la bumba atomara na sa lascha però betg explitgar cun quella. Percunter èsi gia reussì il 1939, curt suenter avair scuvert la fissiun nucleara, cun agid da questa furmla e las massas dals atoms ch’eran gia enconuschentas, a Lise Meitner da stimar l’enorma quantitad d’energia che vegn emessa. Questa reducziun da la massa ha er gia lieu tar reacziuns chemicas, ma damai che quai succeda là en in rom fitg pitschen, n’eri betg stà pussaivel da constatar quai cun las metodas da mesirar da lezza giada, cuntrari a las reacziuns nuclearas.

Champs magnetics en la teoria da la relativitad

L’existenza da forzas magneticas è colliada inseparablamain cun la teoria da la relativitad. In’existenza isolada da la lescha da Coulomb per forzas electricas na fiss betg cumpatibla cun la structura da spazi e temp. Uschia na vesa in observatur che ruaussa relativ tar in sistem da chargias electricas staticas nagin champ magnetic, cuntrari ad in observatur che sa mova relativ tar quel. Translatesch’ins las observaziuns da l’observatur che ruaussa sur ina transfurmaziun da Lorentz en quellas da l’observatur che sa mova, alura sa mussa che quel percepescha sper la forza electrica in’autra forza, magnetica. L’existenza dal champ magnetic en quest exempel sa lascha damai manar enavos sin la structura da spazi e temp. Sut quest puntg da vista daventa er la lescha da Biot-Savart per champs magnetics – la quala è en cumparegliaziun cun la lescha da Coulomb cumplitgada ed a prima vista pauc plausibla – cun ina giada evidenta. En il formalissem matematic da la teoria da la relativitad vegnan il champ electric ed il champ magnetic reunids ad in’unitad, il tensor da l’intensitad da champ, analog a la reuniun da spazi e temp en il spazitemp da quatter dimensiuns.

La teoria da la relativitad generala

Gravitaziun e la curvatura dal spazitemp

La teoria da la relativitad generala maina enavos la gravitaziun sin in fenomen geometric en in spazitemp stort, numnadamain cun constatar:

• Energia storscha il spazitemp en ses conturn.
• In object che stat sut l’influenza da forzas gravitativas sa mova tranter dus puncts en il spazitemp adina sin in’uschenumnada geodeta.

Èsi gia grev da s’imaginar a moda plastica il spazitemp da quatter dimensiuns tenor la teoria da la relativitad speziala, sche vala quai tant pli per in spazitemp ch’è ultra da quai stort. Per illustraziun pon ins però er contemplar situaziuns cun in dumber da dimensiuns reducì. Uschia correspunda en il cas d’ina cuntrada da duas dimensiuns storta ina geodata a la via che prendessan dus vehichels cun guvernagl drizzà a dretg or. Partissan dus da quests vehichels a l’equator d’ina cula precis in sper l’auter a moda parallela vers nord, alura fruntassan els al pol dal nord in sin l’auter. In observatur, al qual la furma da culla restass zuppada, vegniss a la conclusiun ch’igl existia tranter ils dus vehichels ina forza d’attracziun. I sa tracta però d’in fenomen puramain geometric. Forzas da gravitaziun vegnan perquai er designadas mintgatant en la teoria da la relativitad generala sco forzas apparentas.

Damai che la via geodetica tras il spazitemp dependa da la geometria da quel e betg da la massa u d’autras caracteristicas dal corp che croda, crodan tut ils corps en il champ da gravitaziun tuttina svelt, sco che gia Galilei aveva constatà. Quest fatg vegn descrit en la mecanica da Newton tras l’equivalenza da massa inerta e greva, la quala furma er la basa da la teoria da la relativitad generala.

La structura matematica da la teoria da la relativitad generala

Effect da lenta da gravitaziun (diagram) ed equaziuns dal champ

Entant che blers aspects da la teoria da la relativitad speziala sa laschan suandar en lur formulaziuns las pli simplas er cun pitschnas enconuschientschas matematicas, è la matematica da la teoria da la relativitad generala bundant pli pretensiusa. La descripziun d’in spazitemp curvà vegn fatga cun las metodas da la geometria differenziala, la quala substituescha la geometria euclidica dal spazi planiv usitada.

Per represchentar la curvatura vegn, per motivs d’illustraziun, per ordinari integrà in object curvà en in spazi da dapli dimensiuns. Per exempel s’imaginesch’ins la surfatscha d’ina culla bidimensiunala en in spazi tridimensiunal. La curvatura sa lascha però er descriver senza s’imaginar in tal spazi da contextualisaziun, quai che vegn savens er fatg en la teoria da la relativitad. Igl è per exempel pussaivel da render perceptibla la curvatura tras quai che la summa dals anguls da trianguls na correspunda betg a 180°.

A descriver co che la curvatura sa furma, servan las equaziuns dal champ dad Einstein. Tar quellas sa tracti d’equaziuns differenzialas d’in champ tensorial cun diesch cumponentas, las qualas sa laschan be schliar en cas spezials a moda analitica, vul dir en furma d’in’equaziun matematica. Per sistems cumplexs vegn perquai lavurà per ordinari cun mecanissems d’approximaziun.

Uras en il champ da gravitaziun

Entaifer la teoria da la relativitad generala na dependa il moviment dad uras betg be da lur sveltezza relativa, mabain er da lur lieu entaifer il champ da gravitaziun. In’ura sin ina muntogna va pli svelt ch’in’ura en la val. En il champ da gravitaziun da la terra sa mussa quest effect bain mo a moda minimala; entaifer il sistem da navigaziun GPS vegn el però tuttina resguardà per evitar sbagls tar la determinaziun da la posiziun, e quai en furma d’ina correctura respectiva da la frequenza dals signals radiofonics.

Cosmologia

Entant che la teoria da la relativitad speziala vala en cas da preschientscha da massas be en secturs dal spazitemp ch’èn uschè pitschens che la curvatura po vegnir negligida, n’è la teoria da la relativitad generala betg suttamessa a questa restricziun. Quella po pia er vegnir applitgada sin l’univers en general e gioga perquai ina rolla centrala en la cosmologia. Uschia vegn l’expansiun da l’univers ch’ils astronoms observan descritta a moda adequata tras las soluziuns da Friedmann da las equaziuns dal champ dad Einstein en cumbinaziun cun in’uschenumnada constanta cosmologica. Tenor quai ha l’expansiun cumenzà cun il sfratg primar, il qual ha gì lieu tenor las retschertgas las pli novas avant 13,7 milliardas onns. Quel po er vegnir considerà sco cumenzament da spazi e temp, tar il qual l’entir univers era concentrà sin in spazi dal diameter (extrem pitschen) da la lunghezza da Planck.

Foras nairas

In’ulteriura predicziun da la teoria da la relativitad generala furman foras nairas. Quests objects han ina gravitaziun talmain ferma ch’els pon schizunt ‹tschiffar› glisch, uschia che quella na po betg pli sortir da la fora naira. Einstein n’ha betg pudì sa famigliarisar cun quest patratg ed è stà da l’avis ch’i stoppia dar in mecanissem ch’impedeschia la furmaziun da tals objects. Observaziuns odiernas mussan però ch’igl existan propi talas foras nairas en l’univers, e quai sco stadi final dal svilup da stailas da fitg gronda massa sco er en ils centers da galaxias.

Undas da gravitaziun

Visualisaziun bidimensiunala d’undas da gravitaziun

La teoria da la relativitad generala lubescha l’existenza d’undas da gravitaziun. Tar quellas sa tracti da defurmaziuns localas dal spazitemp che sa furman tar l’acceleraziun da massas e che sa derasan cun sveltezza da la glisch. Questas defurmaziuns èn però talmain pitschnas ch’ellas èn fitg grevas da mesirar. A moda indirecta ha l’existenza d’undas da gravitaziun pudì vegnir confermada or d’observaziuns vi da sistems da stailas binaras cun pulsars. Persuenter han Russell Hulse e Joseph Taylor retschet il 1993 il Premi Nobel da fisica. L’onn 1987 ha gì lieu in’explosiun d’ina supernova relativamain datiers da la Terra, uschia che las undas da gravitaziun che quella ha chaschunà sa laschassan cumprovar cun ils detecturs sco ch’els èn sviluppads en il fratemp; ils dus detecturs ch’èn stads en diever da lez temp eran però anc memia pauc precis per pudair cumprovar las undas a moda precisa. In’emprima mesiraziun cun la tecnica avanzada è reussida ils 14 da settember 2015 en rom da l’experiment LIGO.

Istorgia

Teoria da la relativitad speziala

Partind da dumondas en connex cun las differentas teorias da l’eter dal 19avel tschientaner e da las equaziun da Maxwell, ha gì lieu in svilup cuntinuant cun las suandantas staziuns principalas:

• l’experiment da Michelson-Morley (1887) che n’ha pudì cumprovar nagin moviment relativ tranter Terra ed eter (drift da l’eter);
• l’ipotesa da la contracziun da George FitzGerald (1889) e Hendrik Antoon Lorentz (1892), cun la quala dueva vegnir explitgà l’experiment da Michelson-Morley;
• la transfurmaziun da Lorentz da Hendrik Antoon Lorentz (1892, 1899) e Joseph Larmor (1897), la quala includeva ina midada da las variablas da temp e cun la quala duevan en general vegnir explitgads ils resultats negativs dals experiments en connex cun il drift da l’eter;
• il princip da la relativitad (1900, 1904), da la constanza da la sveltezza da la glisch (1898, 1904) e da la relativitad da la simultanitad (1898, 1900) tras Henri Poincaré ch’èn però s’orientads vinavant a l’idea da l’eter;
• sco er la covarianza cumpletta da las equaziuns da basa electrodinamicas tras Lorentz (1904) e Poincaré (1905) en la teoria d’eter da Lorentz.

Tut quai ha culminà en la teoria da la relativitad speziala dad Albert Einstein (1905) en furma d’ina deducziun transparenta da l’entira teoria or dals postulats dal princip da la relativitad e da la constanza da la sveltezza da la glisch e superond definitivamain la noziun da l’eter cun reformular las noziuns da spazi e temp. Il punct da vista dinamic da Lorentz e Poincaré è vegnì remplazzà tras il punct da vista chinematic dad Einstein. La finala è suandada la reformulaziun matematica da la teoria cun integrar il temp sco quarta dimensiun tras Hermann Minkowski (1907).

Teoria da la relativitad generala

Tenor il princip d’equivalenza na sa lascha betg distinguer entaifer ina stanza senza fanestras, schebain quella vegn accellerada sco ina racheta en l’univers ubain ruaussa entaifer il champ da gravitaziun d’in planet

Vi dal svilup da la teoria da la relativitad speziala èn stads cumpigliads in’entira retscha da scienziads – la lavur dad Einstein dal 1905 ha muntà qua ina finiziun ed ina nova entschatta a medem temp. Il svilup da la teoria da la relativitad generala percunter è, quai che pertutga sias constataziuns fisicalas fundamentalas, praticamain la prestaziun dad Einstein sulet.

Quest svilup ha cumenzà il 1907 cun il princip d’equivalenza, tenor il qual massa inerta e greva èn equivalentas. Da quai ha el deducì il spustament vers il cotschen gravitativ ed ha constatà che la glisch vegn deviada en il champ da gravitaziun, e quai considerond da bell’entschatta il retardament ch’i dat en quest connex (l’uschenumnà retardament da Shapiro). L’onn 1911 ha el manà vinavant quests patratgs fundamentals cun ina metoda meglierada. Questa giada ha el er presumà che la deviaziun da la glisch en il champ da gravitaziun sa laschia mesirar. La valur ch’el aveva preditg da lez temp era però anc per in factur 2 memia pitschna.

En l’ulteriur decurs ha Einstein realisà ch’il formalissem dal spazitemp da quatter dimensiuns tenor Minkowski – envers il qual el aveva gì fin qua ina tenuta sceptica – saja da muntada centrala per sviluppar la nova teoria. Medemamain èsi sa mussà uss ch’ils meds da la geometria euclidica na bastian betg per pudair cuntinuar cun sia lavur. Il 1913 al èsi reussì cun agid dal matematicher Marcel Grossmann d’integrar en sia teoria la geometria betg euclidica ch’era gia vegnida sviluppada en il 19avel tschientaner; quai però senza cuntanscher la covarianza cumpletta, vul dir la concordanza da tut las leschas da la natira en il sistem da referenza. Il 1915, suenter intgins nunsuccess, èn quests problems stads superads ed Einstein ha la finala pudì deducir las equaziuns dal champ da la gravitaziun correctas. Quasi a medem temp è quai er reussì a David Hilbert. Einstein ha calculà la valur correcta per la rotaziun perihela dal Mercur, e per la deviaziun da la glisch il dubel da la valur ch’el aveva obtegnì il 1911. L’onn 1919 è questa valur vegnida confermada l’emprima giada, quai ch’ha mess ad ir la renconuschientscha ed il triumf da la teoria entaifer circuls academics ed en la publicitad.

Silsuenter èn blers fisichers sa stentads da tschertgar la schliaziun exacta da las equaziuns da champ, quai ch’è resultà en divers models cosmologics ed en teorias sco quellas da las foras nairas.

Ulteriuras teorias geometricas

Suenter avair explitgà la gravitaziun sco fenomen geometric, èsi quasi s’imponì d’er manar enavos las autras interacziuns fundamentalas ch’eran enconuschentas da quel temp, l’electrica e la magnetica, sin effects geometrics. Theodor Kaluza (1921) ed Oskar Klein (1926) han postulà en quest connex ina dimensiun supplementara dal spazi, da lunghezza subatomara. Els n’han però betg gì success cun lur teoria. Er Einstein è sa stentà ditg da stgaffir ina tala teoria dal champ unitara.

Suenter la scuverta d’ulteriuras interacziuns fundamentalas en la natira, ha l’uschenumnada teoria da Kaluza-Klein enconuschì ina renaschientscha – però a basa da la teoria da quants. La teoria ch’ha ozendi las meglras perspectivas da pudair unir la teoria da la relativitad e la teoria dals quants, la teoria dals strings, parta da sis u set dimensiuns zuppadas da la grondezza da la lunghezza da Planck, e correspundentamain d’in spazitemp da diesch resp. indesch dimensiuns.

Conferma experimentala

Fotografia da la stgiradetgna dal sulegl dal 1919 utilisada da Arthur Stanley Eddington en connex cun sia cumprova da la teoria da la relativitad

L’emprim success da la teoria da la relativitad speziala è stà da schliar la cuntradicziun tranter il resultat da l’experiment da Michelson-Morley e la teoria da l’electrodinamica che po valair sco raschun per la quala questa teoria è insumma vegnida scuverta. Dapi lura è la teoria da la relativitad sa cumprovada en l’interpretaziun da nundumbraivels experiments. In exempel persvadent furma la cumprova da mions en la radiaziun d’autezza, ils quals na pudessan pervi da lur curta durada da vita betg cuntanscher la surfatscha da la terra, sch’il temp na giess per els – pervi da lur gronda sveltezza – betg pli plaun resp. ch’els resentissan il traject da sgol sco contrahà areguard la lunghezza. Questa cumprova è per part reussida a chaschun da sgols da ballun dal fisicher svizzer Auguste Piccard en la stratosfera ils onns 1931 e 1932, ils quals èn vegnids preparads cun agid dad Einstein.

Dal temp che la teoria da la relativitad generala è cumparida devi percunter be in sulet indizi che quella saja correcta, numnadamain la rotaziun perihela dal Mercur. L’onn 1919 ha alura Arthur Stanley Eddington constatà a chaschun d’ina stgiradetgna dal sulegl in spustament da la posiziun apparenta da las stailas datiers dal sulegl ed ha furnì cun questa cumprova fitg directa per la curvatura dal spazi in’ulteriura cumprova da la teoria.

Fin oz ha la teoria da la relativitad pudì sa far valair en la furma preschentada dad Einstein cunter tuttas alternativas ch’èn surtut vegnidas proponidas en connex cun sia teoria da la gravitaziun. La pli impurtanta da quellas è la teoria da Jordan-Brans-Dicke, la valaivladad da la quala n’ha betg pudì vegnir refutada fin oz – il sectur il qual il parameter decisiv po occupar tenor il stadi experimental odiern è però fitg limità.

Recepziun ed interpretaziun

Percepziun en la publicitad

La nova moda da vesair il spazi ed il temp ch’è resultada da la teoria da la relativitad ha suenter sia scuverta er sveglià grond interess en la publicitad. Einstein è daventà famus en tut il mund e la teoria da la relativitad è vegnida recepida vastamain en las medias. Reducì sin la moda da dir ‹Tut è relativ› è quella per part vegnida postada en vischinanza d’in relativissem filosofic.

L’avrigl 1922 han ins preschentà l’emprima giada il film cun il titel ‹Ils fundaments da la teoria da la relativitad dad Einstein›. Cun agid da bleras animaziuns emprova quel d’explitgar al public a moda bain chapibla la teoria da la relativitad speziala dad Einstein.

Albert Einstein (1947)

Critica envers la teoria da la relativitad hai dà per divers motivs, saja quai per nunchapientscha, pervi d’opposiziun cunter la matematisaziun cuntinuanta da la fisica e per part er or da resentiments en connex cun la derivanza gidieua dad Einstein. A partir dals onns 1920 han intgins fisichers da tenuta antisemitica en Germania, sco ils titulars dal Premi Nobel Philipp Lenard e Johannes Stark, empruvà d’opponer a la teoria da la relativitad ina ‹fisica tudestga›. Paucs onns suenter ch’ils naziunalsocialists èn arrivads a la pussanza, ha Stark attatgà en in artitgel frontalmain ils aderents da la teoria da la relativitad e da la teoria da quants ch’eran restads en Germania. Tranter auter ha el denunzià Werner Heisenberg e Max Planck sco «gidieus alvs». Heisenberg è sa drizzà directamain a Himmler ed ha cuntanschì sia reabilitaziun cumplaina; betg il davos en vista als basegns da l’industria d’armament è la teoria da la relativitad restada lubida.

Er blers impurtants represchentants da la fisica classica da fin qua han refusà la teoria da la relativitad, tranter quels Lorentz e Poincaré sezs ed er fisichers experimentals sco Michelson.

Renconuschientscha scientifica

A l’entschatta è la muntada da la teoria da la relativitad stada contestada. Il Premi Nobel da fisica dal 1921 han ins surdà ad Einstein l’onn 1922 per si’explicaziun da l’effect fotoelectric. A chaschun da ses pled d’engraziament ha el alura però discurrì davart la teoria da la relativitad.

Litteratura

Introducziuns fisicalas

• Max Born: Die Relativitätstheorie Einsteins. Elavurà da Jürgen Ehlers e Markus Pössel, Springer, Berlin 2003, ISBN 3-540-67904-9.
• Albert Einstein: Über die spezielle und die allgemeine Relativitätstheorie. Springer Verlag 2009, 24. ed. (1. ed. 1916).
• Albert Einstein, Leopold Infeld: Die Evolution der Physik. Zsolnay, Hamburg 1950, Rowohlt, Reinbek 1987, ISBN 3-499-18342-0.
• Albert Einstein: Grundzüge der Relativitätstheorie. Springer, Berlin 2002, ISBN 3-540-43512-3. (Titel original: Meaning of relativity).
• Jürgen Freund: Relativitätstheorie für Studienanfänger – ein Lehrbuch. vdf Hochschulverlag, Turitg 2004, ISBN 3-7281-2993-3.
• Hubert Goenner: Spezielle Relativitätstheorie und die klassische Feldtheorie. Elsevier – Spektrum Akademischer Verlag, Minca 2004, ISBN 3-8274-1434-2.
• Holger Müller, Achim Peters: Einsteins Theorie auf dem optischen Prüfstand – Spezielle Relativitätstheorie. En: Physik in unserer Zeit 35, nr. 2, 2004, p. 70–75.
• Wolfgang Nolting: Grundkurs Theoretische Physik. Tom 4, Spezielle Relativitätstheorie, Thermodynamik. Springer, Berlin 2003, ISBN 3-540-42116-5.
• Hans Stephani: Allgemeine Relativitätstheorie. Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin 1991, ISBN 3-326-00083-9.
• Torsten Fließbach: Allgemeine Relativitätstheorie. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2006, ISBN 3-8274-1685-X.

Litteratura populara

• Julian Schwinger: Einsteins Erbe. Die Einheit von Raum und Zeit. Spektrum, Heidelberg 2000, ISBN 3-8274-1045-2.
• David Bodanis: Bis Einstein kam. Die abenteuerliche Suche nach dem Geheimnis der Welt. Fischer, Francfurt a.M. 2003, ISBN 3-596-15399-9.
• Gerald Kahan: Einsteins Relativitätstheorie – zum leichten Verständnis für jedermann. Dumont, Cologna 1987, 2005, ISBN 3-7701-1852-9.
• Rüdiger Vaas: Jenseits von Einsteins Universum – Von der Relativitätstheorie zur Quantengravitation. Kosmos, Stuttgart 2015, ISBN 978-3-440-14883-9.

Introducziuns filosoficas

• Julian Barbour: The End of Time. Weidenfeld & Nicolson, Londra 1999, ISBN 0-297-81985-2.
• Ernst Cassirer: Zur Einsteinschen Relativitätstheorie. Erkenntnistheoretische Betrachtungen. Meiner, Hamburg 2001, ISBN 3-7873-1410-5.
• John Earman: World Enough and Space-Time. Absolute versus relational theories of space and time. MIT, Cambridge, Mass. 1989, ISBN 0-262-05040-4.
• John Earman (ed.): Foundations of space-time theories. University of Minnesota Press, Minneapolis, Minn. 1977, ISBN 0-8166-0807-5.
• Lawrence Sklar: Space, Time, and Spacetime. University of California Press, 1977, ISBN 0-520-03174-1.
• R. Torretti: Relativity and Geometry. Pergamon, Oxford 1983, ISBN 0-08-026773-4.
• M. Friedman: Foundations of Space-Time Theories. Relativistic physics and philosophy of science. Princeton University Press, Princeton, NJ 1983, ISBN 0-691-07239-6.
• John Earman: Bangs, Crunches, Whimpers and Shrieks. Singularities and acausalities in relativistic spacetimes. Oxford University Press, Oxford 1995, ISBN 0-19-509591-X.
• H. Brown: Physical Relativity. Space-time structure from a dynamical perspective. Clarendon, Oxford 2005, ISBN 978-0-19-927583-0.
• Graham Nerlich: What spacetime explains. Metaphysical essays on space and time. Cambridge University Press, Cambridge 1994, ISBN 0-521-45261-9.
• T. Ryckman: The Reign of Relativity. Philosophy in physics 1915–1925. Oxford University Press, New York 2005, ISBN 0-19-517717-7.
• R. DiSalle: Understanding space-time. The philosophical development of physics from Newton to Einstein. Cambridge University Press, Cambridge 2007, ISBN 978-0-521-85790-1.
• Werner Bernhard Sendker: Die so unterschiedlichen Theorien von Raum und Zeit. Der transzendentale Idealismus Kants im Verhältnis zur Relativitätstheorie Einsteins. Osnabrück 2000, ISBN 3-934366-33-3.

Colliaziuns

 Commons: Teoria da la relativitad – Collecziun da maletgs, videos e datotecas d'audio

• Tempolimit Lichtgeschwindigkeit – visualisaziun dals fenomens da la teoria da la relativitad
• Einstein Online
• Curs online Spezielle Relativitätstheorie
• Yuri Balashov: From Space and Time to Space-Time: Understanding Relativity, Rice University, Houston, Texas 1999.