relativiteten

Relativiteten, eller relativitetsteorin, är en samling fysikaliska teorier som beskriver hur rum, tid och rörelse uppfattas i olika referensramar. Den består av specialrelativiteten (1905) och allmän relativitet (1915), utvecklade av Albert Einstein. Specialrelativiteten behandlar likformig, icke-accelererad rörelse och framhäver två centrala principer: fysikens lagar är desamma i alla inertialsystem och ljusets hastighet i vakuum är en universell konstant. Som följd uppkommer fenomen som tidsdilatation, längdkontraktion och relativ simultanitet. Beräkningar följer av Lorentz-transformationer.

Allmän relativitet utökar dessa idéer till accelererande referensramar och beskriver gravitation som geometrisk krökning av rumtiden. Massor och energi kröker rumtiden, och vad vi upplever som gravitation är resultatet av den geometri som följer av energimängden enligt Einsteinfältlagen. Ekvivalensprincipen är central: mellan upplevd gravitation och acceleration går det inte att skilja i lokala experiment.

Relativiteten har starkt stöd av experiment och observationer. Michelson–Morley-experimentet gav tidig stöd för en konstant ljushastighet. Observationer av tidsfördröjningar och gravitationell rödfärgning, gravitationell linsning, och precessionen hos Merkurius bekräftar teorin; gravitationsvågor, förutspådda av teorin, uppmättes direkt 2015 av LIGO. Teorin används i moderna tillämpningar såsom GPS, där både speciell- och allmän relativistisk korrigering krävs, och den är central inom kosmologi för att beskriva universums expansion och närvaron av svarta hål.