Teoria e relativitetit thotë se. Relativiteti i përgjithshëm A është i qëndrueshëm? A korrespondon me realitetin fizik?

Njëqind vjet më parë, në 1915, një shkencëtar i ri zviceran, i cili në atë kohë kishte bërë tashmë zbulime revolucionare në fizikë, propozoi një kuptim thelbësisht të ri të gravitetit.

Në vitin 1915, Ajnshtajni publikoi teorinë e përgjithshme të relativitetit, e cila e karakterizon gravitetin si një pronë themelore të hapësirë-kohës. Ai paraqiti një seri ekuacionesh që përshkruanin efektin e lakimit të hapësirë-kohës në energjinë dhe lëvizjen e materies dhe rrezatimit të pranishëm në të.

Njëqind vjet më vonë, teoria e përgjithshme e relativitetit (GTR) u bë baza për ndërtimin e shkencës moderne, ajo i rezistoi të gjitha provave me të cilat shkencëtarët e sulmuan atë.

Por deri vonë ishte e pamundur të kryheshin eksperimente në kushte ekstreme për të testuar qëndrueshmërinë e teorisë.

Është e mahnitshme se sa e fortë është teoria e relativitetit në 100 vjet. Ne ende përdorim atë që shkroi Ajnshtajni!

Clifford Will, fizikan teorik, Universiteti i Floridës

Shkencëtarët tani kanë teknologjinë për të kërkuar fizikën përtej relativitetit të përgjithshëm.

Një vështrim i ri në gravitetin

Teoria e përgjithshme e relativitetit e përshkruan gravitetin jo si një forcë (siç shfaqet në fizikën e Njutonit), por si një lakim të hapësirë-kohës për shkak të masës së objekteve. Toka rrotullohet rreth Diellit jo sepse ylli e tërheq atë, por sepse Dielli deformon hapësirë-kohën. Nëse vendosni një top të rëndë bowling në një batanije të shtrirë, batanija do të ndryshojë formën - graviteti ndikon në hapësirë ​​pothuajse në të njëjtën mënyrë.

Teoria e Ajnshtajnit parashikoi disa zbulime të çmendura. Për shembull, mundësia e ekzistencës së vrimave të zeza, të cilat përkulin hapësirë-kohën në një masë të tillë që asgjë nuk mund të shpëtojë nga brenda, madje as drita. Bazuar në teorinë, u gjetën prova për opinionin e pranuar përgjithësisht sot se Universi po zgjerohet dhe përshpejtohet.

Relativiteti i përgjithshëm është konfirmuar nga vëzhgime të shumta. Vetë Ajnshtajni përdori relativitetin e përgjithshëm për të llogaritur orbitën e Mërkurit, lëvizja e të cilit nuk mund të përshkruhet nga ligjet e Njutonit. Ajnshtajni parashikoi ekzistencën e objekteve aq masive sa që ato përkulin dritën. Ky është një fenomen i lenteve gravitacionale që shpesh hasin astronomët. Për shembull, kërkimi për ekzoplanetet mbështetet në efektin e ndryshimeve delikate në rrezatim të përkulur nga fusha gravitacionale e yllit rreth të cilit planeti rrotullohet.

Testimi i teorisë së Ajnshtajnit

Relativiteti i përgjithshëm funksionon mirë për gravitetin e zakonshëm, siç tregohet nga eksperimentet e kryera në Tokë dhe vëzhgimet e planetëve të sistemit diellor. Por ajo kurrë nuk është testuar në kushtet e fushave jashtëzakonisht të forta në hapësirat që shtrihen në kufijtë e fizikës.

Mënyra më premtuese për të testuar teorinë në kushte të tilla është duke vëzhguar ndryshimet në hapësirë-kohë të quajtura valë gravitacionale. Ato shfaqen si rezultat i ngjarjeve të mëdha, bashkimit të dy trupave masivë, siç janë vrimat e zeza, apo objekteve veçanërisht të dendura - yjeve neutron.

Një shfaqje kozmike e fishekzjarreve të kësaj madhësie do të bënte vetëm valëzimet më të vogla në hapësirë-kohë. Për shembull, nëse dy vrima të zeza përplasen dhe bashkohen diku në galaktikën tonë, valët gravitacionale mund të shtrihen dhe të ngjeshin distancën midis objekteve që ndodhen një metër larg njëri-tjetrit në Tokë me një të mijëtën e diametrit të një bërthame atomike.

Janë shfaqur eksperimente që mund të regjistrojnë ndryshime në hapësirë-kohë për shkak të ngjarjeve të tilla.

Ekziston një shans i mirë për të zbuluar valët gravitacionale në dy vitet e ardhshme.

Clifford Will

Observatori i valëve gravitacionale me interferometër lazer (LIGO), me observatorë pranë Richland, Uashington dhe Livingston, Luiziana, përdor një lazer për të zbuluar shtrembërimet e vogla në detektorë të dyfishtë në formë L. Ndërsa valëzimet e hapësirës kalojnë nëpër detektorë, ato shtrihen dhe ngjeshin hapësirën, duke bërë që detektori të ndryshojë dimensionet. Dhe LIGO mund t'i masë ato.

LIGO filloi një seri lëshimesh në 2002, por nuk arriti të arrinte rezultate. Përmirësimet u bënë në vitin 2010 dhe pasardhësi i organizatës, Advanced LIGO, duhet të jetë sërish funksional këtë vit. Shumë nga eksperimentet e planifikuara kanë për qëllim kërkimin e valëve gravitacionale.

Një mënyrë tjetër për të testuar teorinë e relativitetit është të shikojmë vetitë e valëve gravitacionale. Për shembull, ato mund të jenë të polarizuara, si drita që kalon nëpër gota të polarizuara. Teoria e relativitetit parashikon tiparet e një efekti të tillë dhe çdo devijim nga llogaritjet mund të bëhet një arsye për të dyshuar në teori.

Teori e unifikuar

Clifford Will beson se zbulimi i valëve gravitacionale vetëm do të forcojë teorinë e Ajnshtajnit:

Unë mendoj se ne duhet të vazhdojmë të kërkojmë prova të relativitetit të përgjithshëm në mënyrë që të jemi të sigurt se është e saktë.

Pse nevojiten fare këto eksperimente?

Një nga detyrat më të rëndësishme dhe më të pakapshme të fizikës moderne është kërkimi i një teorie që do të lidhë së bashku kërkimin e Ajnshtajnit, domethënë shkencën e makrokozmosit dhe mekanikën kuantike, realitetin e objekteve më të vogla.

Përparimet në këtë fushë, graviteti kuantik, mund të kërkojnë ndryshime në relativitetin e përgjithshëm. Është e mundur që eksperimentet e gravitetit kuantik do të kërkonin aq shumë energji sa do të ishte e pamundur të kryheshin. "Por kush e di," thotë Will, "ndoshta ka një efekt në universin kuantik që është i parëndësishëm, por i kërkueshëm."

Teoria e relativitetit u propozua nga shkencëtari i shkëlqyer Albert Einstein në 1905.

Më pas shkencëtari foli për një rast të veçantë të zhvillimit të tij.

Sot kjo zakonisht quhet Teoria Speciale e Relativitetit ose SRT. Në SRT studiohen parimet fizike të lëvizjes uniforme dhe lineare.

Në veçanti, kjo është mënyra se si drita lëviz nëse nuk ka pengesa në rrugën e saj, shumë nga kjo teori.

Në zemër të SRT, Ajnshtajni parashtroi dy parime themelore:

1. Parimi i relativitetit. Çdo ligj fizik është i njëjtë për objektet e palëvizshme dhe për trupat që lëvizin në mënyrë të njëtrajtshme dhe drejtvizore.
2. Shpejtësia e dritës në vakum është e njëjtë për të gjithë vëzhguesit dhe është e barabartë me 300,000 km/s.

Teoria e relativitetit është e testueshme në praktikë, Ajnshtajni paraqiti prova në formën e rezultateve eksperimentale.

Le të shohim parimet duke përdorur shembuj.

• Le të imagjinojmë se dy objekte lëvizin me shpejtësi konstante në mënyrë strikte në një vijë të drejtë. Në vend që të merrte parasysh lëvizjet e tyre në lidhje me një pikë fikse, Ajnshtajni propozoi studimin e tyre në lidhje me njëri-tjetrin. Për shembull, dy trena udhëtojnë në shina ngjitur me shpejtësi të ndryshme. Në njërën jeni ulur, në tjetrën, përkundrazi, është miku juaj. Ju e shihni atë, dhe shpejtësia e tij në raport me pamjen tuaj do të varet vetëm nga ndryshimi në shpejtësinë e trenave, por jo nga shpejtësia që ata po udhëtojnë. Të paktën derisa trenat të fillojnë të shpejtojnë ose të kthehen.
• Ata pëlqejnë të shpjegojnë teorinë e relativitetit duke përdorur shembuj kozmikë. Kjo ndodh sepse efektet rriten me rritjen e shpejtësisë dhe distancës, veçanërisht duke pasur parasysh që drita nuk e ndryshon shpejtësinë e saj. Përveç kësaj, në një vakum asgjë nuk e pengon përhapjen e dritës. Pra, parimi i dytë shpall qëndrueshmërinë e shpejtësisë së dritës. Nëse forconi dhe ndizni burimin e rrezatimit në një anije kozmike, atëherë pavarësisht se çfarë ndodh me vetë anijen: ajo mund të lëvizë me shpejtësi të lartë, të varet pa lëvizje ose të zhduket së bashku me emetuesin, vëzhguesi nga stacioni do të shohë dritën. pas të njëjtës periudhë kohore për të gjitha incidentet.

Teoria e përgjithshme e relativitetit.

Nga viti 1907 deri në vitin 1916, Ajnshtajni punoi në krijimin e Teorisë së Përgjithshme të Relativitetit. Ky seksion i fizikës studion lëvizjen e trupave materialë në përgjithësi, objektet mund të përshpejtojnë dhe ndryshojnë trajektoret. Teoria e përgjithshme e relativitetit kombinon doktrinën e hapësirës dhe kohës me teorinë e gravitetit dhe vendos varësi ndërmjet tyre. Njihet edhe një emër tjetër: teoria gjeometrike e gravitetit. Teoria e përgjithshme e relativitetit bazohet në përfundimet e relativitetit special. Llogaritjet matematikore në këtë rast janë jashtëzakonisht komplekse.

Le të përpiqemi të shpjegojmë pa formula.

Postulatet e Teorisë së Përgjithshme të Relativitetit:

• mjedisi në të cilin shqyrtohen objektet dhe lëvizja e tyre është katërdimensionale;
• të gjithë trupat bien me një shpejtësi konstante.

Le të kalojmë në detaje.

Pra, në relativitetin e përgjithshëm Ajnshtajni përdor katër dimensione: ai plotësoi hapësirën e zakonshme tre-dimensionale me kohën. Shkencëtarët e quajnë strukturën që rezulton vazhdimësi hapësirë-kohë ose hapësirë-kohë. Argumentohet se objektet katërdimensionale janë të pandryshuara kur lëvizin, por ne jemi në gjendje të perceptojmë vetëm projeksionet e tyre tredimensionale. Kjo do të thotë, pavarësisht se sa fort e përkulni vizoren, do të shihni vetëm projeksione të një trupi të panjohur 4-dimensional. Ajnshtajni e konsideronte vazhdimësinë hapësirë-kohë të pandashme.

Lidhur me gravitetin, Ajnshtajni parashtroi postulatin e mëposhtëm: graviteti është lakimi i hapësirë-kohës.

Kjo do të thotë, sipas Ajnshtajnit, rënia e një molle në kokën e shpikësit nuk është pasojë e gravitetit, por pasojë e pranisë së energjisë në masë në pikën e prekur në hapësirë-kohë. Duke përdorur një shembull të sheshtë: merrni një kanavacë, shtrijeni në katër mbështetëse, vendosni një trup mbi të, shohim një gërvishtje në kanavacë; trupat më të lehtë që gjenden afër objektit të parë do të rrotullohen (nuk tërhiqen) si rezultat i lakimit të kanavacës.

Është vërtetuar se rrezet e dritës janë të përkulura në prani të trupave gravitues. Zgjerimi i kohës me rritjen e lartësisë është konfirmuar gjithashtu eksperimentalisht. Ajnshtajni arriti në përfundimin se hapësirë-koha është e lakuar në prani të një trupi masiv dhe nxitimi gravitacional është vetëm një projeksion 3D i lëvizjes uniforme në hapësirën 4-dimensionale. Dhe trajektorja e trupave të vegjël që rrotullohen në kanavacë drejt një objekti më të madh mbetet drejtvizor për veten e tyre.

Aktualisht, relativiteti i përgjithshëm është një lider midis teorive të tjera të gravitetit dhe përdoret në praktikë nga inxhinierët, astronomët dhe zhvilluesit e navigimit satelitor. Albert Einstein është në fakt një transformator i madh i shkencës dhe konceptit të shkencës natyrore. Përveç teorisë së relativitetit, ai krijoi teorinë e lëvizjes Brownian, studioi teorinë kuantike të dritës dhe mori pjesë në zhvillimin e themeleve të statistikave kuantike.

Përdorimi i materialeve të faqes lejohet vetëm nëse postohet një lidhje aktive me burimin.

SRT, TOE - këto shkurtesa fshehin termin e njohur "teoria e relativitetit", e cila është e njohur për pothuajse të gjithë. Me një gjuhë të thjeshtë, gjithçka mund të shpjegohet, madje edhe deklarata e një gjeniu, ndaj mos u dëshpëroni nëse nuk e mbani mend kursin e fizikës së shkollës, sepse në fakt, gjithçka është shumë më e thjeshtë nga sa duket.

Origjina e teorisë

Pra, le të fillojmë kursin "Teoria e Relativitetit për Dummies". Albert Ajnshtajni botoi veprën e tij në vitin 1905 dhe ajo shkaktoi një bujë midis shkencëtarëve. Kjo teori mbuloi pothuajse plotësisht shumë nga boshllëqet dhe mospërputhjet në fizikën e shekullit të kaluar, por, mbi gjithçka tjetër, ajo revolucionarizoi idenë e hapësirës dhe kohës. Shumë nga deklaratat e Ajnshtajnit ishin të vështira për t'u besuar për bashkëkohësit e tij, por eksperimentet dhe kërkimet vetëm konfirmuan fjalët e shkencëtarit të madh.

Teoria e relativitetit të Ajnshtajnit shpjegoi me fjalë të thjeshta atë me të cilën njerëzit kishin luftuar për shekuj. Mund të quhet baza e të gjithë fizikës moderne. Megjithatë, përpara se të vazhdohet biseda për teorinë e relativitetit, duhet sqaruar çështja e termave. Me siguri shumë, duke lexuar artikuj shkencorë popullorë, kanë hasur në dy shkurtesa: STO dhe GTO. Në fakt, ato nënkuptojnë koncepte paksa të ndryshme. E para është teoria speciale e relativitetit dhe e dyta qëndron për "relativitetin e përgjithshëm".

Thjesht diçka e komplikuar

STR është një teori më e vjetër, e cila më vonë u bë pjesë e GTR. Mund të marrë parasysh vetëm proceset fizike për objektet që lëvizin me shpejtësi uniforme. Teoria e përgjithshme mund të përshkruajë se çfarë ndodh me objektet përshpejtuese, dhe gjithashtu të shpjegojë pse ekzistojnë grimcat e gravitonit dhe graviteti.

Nëse ju duhet të përshkruani lëvizjen dhe gjithashtu marrëdhënien e hapësirës dhe kohës kur i afroheni shpejtësisë së dritës, teoria speciale e relativitetit mund ta bëjë këtë. Me fjalë të thjeshta mund të shpjegohet si më poshtë: për shembull, miqtë nga e ardhmja ju dhanë një anije kozmike që mund të fluturojë me shpejtësi të madhe. Në hundën e anijes kozmike ka një top të aftë për të gjuajtur fotone në gjithçka që del përpara.

Kur gjuhet një e shtënë, në lidhje me anijen, këto grimca fluturojnë me shpejtësinë e dritës, por, logjikisht, një vëzhgues i palëvizshëm duhet të shohë shumën e dy shpejtësive (vetë fotonet dhe anija). Por asgjë si kjo. Vëzhguesi do të shohë fotone që lëvizin me një shpejtësi prej 300,000 m/s, sikur shpejtësia e anijes të ishte zero.

Puna është se pa marrë parasysh sa shpejt lëviz një objekt, shpejtësia e dritës për të është një vlerë konstante.

Kjo deklaratë është baza e përfundimeve të mahnitshme logjike si ngadalësimi dhe shtrembërimi i kohës, në varësi të masës dhe shpejtësisë së objektit. Komplotet e shumë filmave fantastiko-shkencor dhe serialeve televizive bazohen në këtë.

Teoria e përgjithshme e relativitetit

Me një gjuhë të thjeshtë mund të shpjegohet relativiteti i përgjithshëm më voluminoz. Për të filluar, duhet të kemi parasysh faktin se hapësira jonë është katërdimensionale. Koha dhe hapësira janë të bashkuara në një "subjekt" të tillë si "vazhdimësia hapësirë-kohë". Në hapësirën tonë ekzistojnë katër boshte koordinative: x, y, z dhe t.

Por njerëzit nuk mund të perceptojnë drejtpërdrejt katër dimensione, ashtu si një person hipotetik i sheshtë që jeton në një botë dydimensionale nuk mund të shikojë lart. Në fakt, bota jonë është vetëm një projeksion i hapësirës katër-dimensionale në hapësirë ​​tre-dimensionale.

Një fakt interesant është se, sipas teorisë së përgjithshme të relativitetit, trupat nuk ndryshojnë kur lëvizin. Objektet e botës katërdimensionale janë në fakt gjithmonë të pandryshuara dhe kur lëvizin, ndryshojnë vetëm projeksionet e tyre, të cilat ne i perceptojmë si një shtrembërim i kohës, një zvogëlim ose rritje në madhësi, etj.

Eksperiment me ashensor

Teoria e relativitetit mund të shpjegohet me terma të thjeshtë duke përdorur një eksperiment të vogël mendimi. Imagjinoni që jeni në një ashensor. Kabina filloi të lëvizte dhe ju e gjetët veten në një gjendje pa peshë. Çfarë ndodhi? Mund të ketë dy arsye: ose ashensori është në hapësirë, ose është në rënie të lirë nën ndikimin e gravitetit të planetit. Gjëja më interesante është se është e pamundur të zbulohet shkaku i mungesës së peshës nëse nuk është e mundur të shikosh nga kabina e ashensorit, domethënë të dy proceset duken njësoj.

Ndoshta pas kryerjes së një eksperimenti të ngjashëm mendimi, Albert Ajnshtajni doli në përfundimin se nëse këto dy situata janë të padallueshme nga njëra-tjetra, atëherë në fakt trupi nën ndikimin e gravitetit nuk përshpejtohet, është një lëvizje uniforme e lakuar nën ndikimin. të një trupi masiv (në këtë rast një planeti). Kështu, lëvizja e përshpejtuar është vetëm një projeksion i lëvizjes uniforme në hapësirën tredimensionale.

Një shembull i mirë

Një shembull tjetër i mirë në temën "Relativiteti për Dummies". Nuk është plotësisht e saktë, por është shumë e thjeshtë dhe e qartë. Nëse vendosni ndonjë objekt në një pëlhurë të shtrirë, ai formon një "devijim" ose një "gyp" poshtë tij. Të gjithë trupat më të vegjël do të detyrohen të shtrembërojnë trajektoren e tyre sipas kthesës së re të hapësirës dhe nëse trupi ka pak energji, mund të mos e kapërcejë fare këtë gyp. Megjithatë, nga pikëpamja e vetë objektit në lëvizje, trajektorja mbetet e drejtë;

Forca e gravitetit është "zbritur"

Me ardhjen e teorisë së përgjithshme të relativitetit, graviteti ka pushuar së qeni një forcë dhe tani është i kënaqur të jetë një pasojë e thjeshtë e lakimit të kohës dhe hapësirës. Relativiteti i përgjithshëm mund të duket fantastik, por është një version funksional dhe konfirmohet nga eksperimentet.

Teoria e relativitetit mund të shpjegojë shumë gjëra në dukje të pabesueshme në botën tonë. Me fjalë të thjeshta, gjëra të tilla quhen pasoja të relativitetit të përgjithshëm. Për shembull, rrezet e dritës që fluturojnë pranë trupave masivë janë të përkulura. Për më tepër, shumë objekte nga hapësira e thellë janë të fshehura pas njëri-tjetrit, por për shkak të faktit se rrezet e dritës përkulen rreth trupave të tjerë, objektet në dukje të padukshme janë të arritshme për sytë tanë (më saktë, për sytë e një teleskopi). Është si të shikosh nëpër mure.

Sa më i madh të jetë graviteti, aq më ngadalë rrjedh koha në sipërfaqen e një objekti. Kjo nuk vlen vetëm për trupat masivë si yjet neutron ose vrimat e zeza. Efekti i zgjerimit të kohës mund të vërehet edhe në Tokë. Për shembull, pajisjet e navigimit satelitor janë të pajisura me orë atomike shumë të sakta. Ata janë në orbitën e planetit tonë dhe koha kalon pak më shpejt atje. Të qindtat e sekondës në ditë do të shtohen në një shifër që do të japë deri në 10 km gabim në llogaritjet e rrugës në Tokë. Është teoria e relativitetit që na lejon të llogarisim këtë gabim.

Me fjalë të thjeshta, mund ta themi kështu: relativiteti i përgjithshëm qëndron në themel të shumë teknologjive moderne, dhe falë Ajnshtajnit, ne mund të gjejmë lehtësisht një piceri dhe një bibliotekë në një zonë të panjohur.

Teoria e përgjithshme e relativitetit, së bashku me teorinë speciale të relativitetit, është vepra e shkëlqyer e Albert Ajnshtajnit, i cili në fillim të shekullit të 20-të ndryshoi mënyrën se si fizikanët e shikonin botën. Njëqind vjet më vonë, relativiteti i përgjithshëm është teoria themelore dhe më e rëndësishme e fizikës në botë, dhe së bashku me mekanikën kuantike pretendon të jetë një nga dy gurët e themelit të "teorisë së gjithçkaje". Teoria e përgjithshme e relativitetit e përshkruan gravitetin si pasojë e lakimit të hapësirë-kohës (të bashkuar në relativitetin e përgjithshëm në një tërësi) nën ndikimin e masës. Falë relativitetit të përgjithshëm, shkencëtarët kanë nxjerrë shumë konstante, kanë testuar një sërë fenomenesh të pashpjegueshme dhe kanë dalë me gjëra të tilla si vrimat e zeza, materia e errët dhe energjia e errët, zgjerimi i Universit, Big Bengu dhe shumë më tepër. Gjithashtu, Relativiteti i Përgjithshëm vendosi veton për tejkalimin e shpejtësisë së dritës, duke na burgosur fjalë për fjalë në mjedisin tonë (Sistemi Diellor), por la një zbrazëti në formën e vrimave të krimbit - shtigje të shkurtra të mundshme përmes hapësirë-kohës.

Një punonjës i Universitetit RUDN dhe kolegët e tij brazilianë vunë në pikëpyetje konceptin e përdorimit të vrimave të qëndrueshme të krimbave si portale në pika të ndryshme në hapësirë-kohë. Rezultatet e hulumtimit të tyre u botuan në Physical Review D. - një klishe mjaft e çuditshme në fantashkencë. Një vrimë krimbi, ose "vrimë krimbi", është një lloj tuneli që lidh pika të largëta në hapësirë, apo edhe dy universe, përmes lakimit të hapësirë-kohës.

Teoria speciale e relativitetit (STR) ose teoria e pjesshme e relativitetit është një teori e Albert Ajnshtajnit, e botuar në vitin 1905 në veprën "Mbi elektrodinamikën e trupave në lëvizje" (Albert Einstein - Zur Elektrodynamik bewegter Körper. Annalen der Physik, IV. Folge 17. Seite 891-921 qershor 1905).

Ai shpjegonte lëvizjen ndërmjet kornizave të ndryshme inerciale të referencës ose lëvizjen e trupave që lëvizin në raport me njëri-tjetrin me shpejtësi konstante. Në këtë rast, asnjë nga objektet nuk duhet të merret si sistem referimi, por ato duhet të konsiderohen në lidhje me njëri-tjetrin. SRT siguron vetëm 1 rast kur 2 trupa nuk ndryshojnë drejtimin e lëvizjes dhe lëvizin në mënyrë të njëtrajtshme.

Ligjet e SRT pushojnë së zbatuari kur njëri prej trupave ndryshon trajektoren ose rrit shpejtësinë. Këtu zhvillohet teoria e përgjithshme e relativitetit (GTR), e cila jep një interpretim të përgjithshëm të lëvizjes së objekteve.

Dy postulate mbi të cilat është ndërtuar teoria e relativitetit:

1. Parimi i relativitetit- Sipas tij, në të gjitha sistemet referente ekzistuese, të cilat lëvizin në raport me njëri-tjetrin me shpejtësi konstante dhe nuk ndryshojnë drejtim, zbatohen të njëjtat ligje.
2. Parimi i shpejtësisë së dritës- Shpejtësia e dritës është e njëjtë për të gjithë vëzhguesit dhe nuk varet nga shpejtësia e lëvizjes së tyre. Kjo është shpejtësia më e madhe dhe asgjë në natyrë nuk ka shpejtësi më të madhe. Shpejtësia e dritës është 3*10^8 m/s.

Albert Einstein përdori si bazë të dhëna eksperimentale dhe jo teorike. Ky ishte një nga komponentët e suksesit të tij. Të dhënat e reja eksperimentale shërbyen si bazë për krijimin e një teorie të re.

Që nga mesi i shekullit të 19-të, fizikanët kanë qenë në kërkim të një mediumi të ri misterioz të quajtur eter. Besohej se eteri mund të kalojë nëpër të gjitha objektet, por nuk merr pjesë në lëvizjen e tyre. Sipas besimeve për eterin, duke ndryshuar shpejtësinë e shikuesit në raport me eterin, ndryshon edhe shpejtësia e dritës.

Ajnshtajni, duke i besuar eksperimenteve, hodhi poshtë konceptin e një mediumi të ri eter dhe supozoi se shpejtësia e dritës është gjithmonë konstante dhe nuk varet nga asnjë rrethanë, siç është shpejtësia e vetë një personi.

Intervalet kohore, distancat dhe uniformiteti i tyre

Teoria speciale e relativitetit lidh kohën dhe hapësirën. Në Universin Material janë 3 të njohura në hapësirë: djathtas dhe majtas, përpara dhe prapa, lart dhe poshtë. Nëse u shtojmë atyre një dimension tjetër, të quajtur kohë, kjo do të formojë bazën e vazhdimësisë hapësirë-kohë.

Nëse jeni duke lëvizur me një shpejtësi të ngadaltë, vëzhgimet tuaja nuk do të konvergojnë me njerëzit që lëvizin më shpejt.

Eksperimentet e mëvonshme konfirmuan se hapësira, ashtu si koha, nuk mund të perceptohet në të njëjtën mënyrë: perceptimi ynë varet nga shpejtësia e lëvizjes së objekteve.

Lidhja e energjisë me masën

Ajnshtajni doli me një formulë që kombinonte energjinë me masën. Kjo formulë përdoret gjerësisht në fizikë dhe është e njohur për çdo student: E=m*c², në të cilën E-energjia; m - masa e trupit, c - shpejtësia përhapja e dritës.

Masa e një trupi rritet në raport me rritjen e shpejtësisë së dritës. Nëse arrini shpejtësinë e dritës, masa dhe energjia e një trupi bëhen pa dimensione.

Duke rritur masën e një objekti, bëhet më e vështirë të arrihet një rritje e shpejtësisë së tij, d.m.th., për një trup me një masë materiale pafundësisht të madhe, kërkohet energji e pafund. Por në realitet kjo është e pamundur të arrihet.

Teoria e Ajnshtajnit kombinoi dy dispozita të veçanta: pozicionin e masës dhe pozicionin e energjisë në një ligj të përgjithshëm. Kjo bëri të mundur shndërrimin e energjisë në masë materiale dhe anasjelltas.