TUGAS RESUMEFISIKA MODERN

RELATIVITAS KHUSUS (Bag. 2)

OLEHPUTRI ANDHIKA( 12030234206 ) KIMIA B / 2012

JURUSAN KIMIAUNIVERSITAS NEGERI SURABAYA2014RESUME1.10 Relativitas UmumGravitasi adalah pembengkokan dari ruang-waktu.Relativitas khusus hanya memikirkan kerangka inersia acuan, yaitu kerangka yang tidak dipercepat. Teori relativitas umum Einstein lebih jauh dengan memasukkan efek percepatan pada apa yang kita amati. Kesimpulan penting adalah bahwa gaya gravitasi timbul dari pembengkokan dari ruang-waktu di sekitar tubuh materi (Gambar. 1.17). Akibatnya, sebuah objek bergerak melalui daerah seperti ruang pada umumnya mengikuti jalur melengkung daripada satu lurus, dan bahkan mungkin terjebak di sana.Gambar 1.17

Prinsip kesetaraan merupakan pusat relativitas umum:Pengamat di laboratorium tertutup tidak bisa membedakan antara efek yang dihasilkan oleh medan gravitasi dan yang dihasilkan oleh percepatan laboratorium. Prinsip ini berikut dari pengamatan eksperimental (untuk lebih dari 1 bagian dalam 1012) bahwa massa inersia dari suatu objek, yang mengatur percepatan benda saat gaya bekerja pada itu, selalu sama dengan massa gravitasi, yang mengatur gaya gravitasi lain objek diberikannya di atasnya. (Dua massa sebenarnya proporsional; konstanta proporsionalitas diatur sama dengan 1 oleh pilihan yang tepat dari konstanta gravitasi G.)

Menurut prinsip kesetaraan, peristiwa yang berlangsung di laboratorium dipercepat tidak dapat dibedakan dari orang-orang yang terjadi dalam medan gravitasi. Oleh karena pembelokan balok cahaya relatif terhadap pengamat di laboratorium dipercepat berarti bahwa cahaya harus sama dibelokkan dalam medan gravitasi.GRAVITASI DAN CAHAYABercerita tentang bagaimana lensa gravitasi lainnya telah ditemukan; efeknya terjadi pada gelombang radio dari sumber yang jauh serta dalam gelombang cahaya.

Lewat cahaya bintang dekat matahari dibelokkan oleh medan gravitasi yang kuat. Defleksi dapat diukur selama gerhana matahari ketika piringan matahari dikaburkan oleh bulan

Sebuah lensa gravitasi. Gelombang cahaya dan radio dari sumber seperti quasar yang menyimpang oleh sebuah obyek yang masif seperti galaksi sehingga mereka tampaknya berasal dari dua atau lebih identik sumber. Sejumlah lensa gravitasi tersebut telah diidentifikasi.TEMUAN LAIN RELATIVITAS UMUMBagaimana planet merkurius mengorbit di angkasa raya, walau dekat dengan matahari.TRANFORMASI LORENTZAsalnya diturunkan dari teori elektromagnetik transformasi ini berlaku untuk setiap kejadian dalam kerangka inersial.Translasi gambar: Kerangka S bergerak dalam arah + x dengan kecepatan v relatif terhadap kerangka S. Tranformasi Lorentz harus digunakan untuk mengubah cara pengukuran dalam salah satu kerangka ini terhadap kesetaraannya dengan yang lain.Apabila kita berada pada kerangka acuan S dan mendapatkan koordinat suatu kejadian pada saat t ialah x, y, z. Pengamat yang berada pada kerangka acuan yang lain S yang bergerak terhadap S dengan kecepatan tetap v akan mendapatkan bahwa kejadian yang sama terjadi pada saat t dan berkoordinat x, y, z. (agar lebih mudah, anggap v adalah arah + x). Jika kita tidak menyadari efek relativitas khusus, maka jika waktu kedua system diukur dari saat ketika titik-awal S dan S berimpit, pengukuran dalam arah x yang dilakukan di S akan melebihi yang di S dengan vt, yang menyatakan jarak yang ditempuh S dalam arah x. Jadi,

Tidak terdapat gerak relatif dalam arah Tidak terdapat gerak relatif dalam arah y dan z, sehingga

Dalam hal tak terdapat indikasi yang bertentangan dengan pengalaman sehari-hari, kita anggap

Himpunan persamaan-persamaan di atas dikenal sebagai transformasi galilei.Untuk mengubah komponen kecepatan yang diukur dalam kerangka S menurut transformasi galilei, kita diferensiasi x, y, dan z terhadap waktu.Mengapa transformasi galilei gagal?Selama transformasi galilei dan transformasi kecepatan menghasilkan sesuatu yang sesuai dengan ekspektasi intuitif kita, maka transformasi itu melanggar kedua postulat relativitas khusus.Tranformasi Lorentz

Persamaan tersebut merupakan transformasi Lorentz.Transformasi balik Lorentz (transformasi balik dari S ke S)

PENJUMLAHAN KECEPATANTransformasi kecepatan relativistik

Dengan cara yang serupa

Jika Vx = c, ini berarti seberkas cahaya dipancarkan dalam kerangka bergerak S dalam arah gerak relatif terhadap S, pengamat dalam kerangka S akan mengukur kecepatan

Dengan demikian, pengamat dalam mobil dan di jalan mendapatkan harga yang sama untuk kelajuan cahaya, sebagaimana seharusnya. Hal ini menunjukkan bahwa transformasi kecepatan sesuai dengan kekonstanan kelajuan cahaya.Simultaneity (Kejadian dalam Waktu yang Bersamaan)Oleh karena dua peristiwa yang terjadi secara bersamaan seorang pengamat dipisahkan oleh interval waktu:

untuk seorang pengamat yang bergerak dengan kecepatan? relatif terhadap pengamat lain. Siapa yang benar? Pertanyaannya adalah, tentu saja, berarti: baik pengamat "benar" karena masing-masing hanya mengukur apa yang dia lihat.Karena simultanitas adalah konsep yang relatif dan bukan absolut, teori fisika yang memerlukan simultanitas dalam acara di lokasi yang berbeda tidak dapat berlaku. Misalnya, mengatakan bahwa total energi adalah kekal dalam sebuah sistem yang terisolasi tidak mengesampingkan suatu proses dimana sejumlah energi E menghilang di satu tempat sementara jumlah yang sama energi E terwujud di tempat lain dengan tidak ada angkutan yang sebenarnya energi dari satu tempat ke yang lain. Karena simultanitas relatif, beberapa pengamat dari proses akan menemukan energi tidak sedang dilestarikan. Untuk menyelamatkan konservasi energi dalam terang relativitas khusus, maka, kita harus mengatakan bahwa, ketika energi menghilang di suatu tempat dan muncul di tempat lain, telah benar-benar mengalir dari lokasi pertama yang kedua. Jadi energi adalah kekal lokal di mana-mana, bukan hanya ketika sebuah sistem yang terisolasi dianggap-pernyataan yang lebih kuat dari prinsip ini.SPACETIME (Ruang dan Waktu)seperti telah kita lihat, konsep ruang dan waktu yang terkait dicampur di alam. Sebuah panjang yang satu pengamat dapat mengukur dengan hanya satu meter tongkat mungkin harus diukur dengan kedua tongkat meter dan jam oleh pengamat lain. Sebuah cara mudah dan elegan untuk mengekspresikan hasil relativitas khusus adalah untuk menganggap peristiwa sebagai yang terjadi dalam ruang-waktu empat dimensi yang biasa tiga koordinat x, y, z lihat ruang dan mengkoordinasikan keempat ict mengacu pada waktu, di mana . Meskipun kita tidak dapat membayangkan ruang-waktu, maka tidak sulit untuk menangani matematis dari tiga dimensi ruang.Keempat koordinat x, y, z, ict menentukan vektor dalam ruang-waktu, dan ini empat vektor tetap tetap dalam ruang-waktu meskipun ada rotasi sistem-yaitu, terlepas dari apapun pergeseran sudut pandang dari satu frame inertial S koordinat S lain.

Interval Ruang dan WaktuInterval ruang-waktu s antara x dan t dinyatakan oleh

Jika dan berbeda dalam ruang dan waktu antara dua peristiwa yang diukur dalam kerangka S dan dan adalah jumlah yang sama yang diukur dalam kerangka S.

Oleh karena itu kesimpulan kita sampai pada dalam kerangka S di mana peristiwa 1 adalah pada asal apapun terus sama baiknya dalam kerangka lain dalam gerakan relatif pada kecepatan konstan.

Interval semacam(?) waktu (timelike)

Semua peristiwa yang dapat mempengaruhi peristiwa 1 terletak pada kerucut cahaya masa lalu; semua peristiwa yang peristiwa 1 mampu mempengaruhi terletak pada cahaya kerucut masa depan. (Kejadian yang berhubungan dengan interval timelike perlu belum tentu terkait, tentu saja, namun ada kemungkinan bagi mereka untuk berkaitan.)Interval semacam ruang

Setiap peristiwa yang terhubung dengan peristiwa 1 dengan interval spacelike terletak di luar kerucut cahaya peristiwa 1 dan tak ada yang berinteraksi dengan peristiwa 1 di masa lalu juga tidak mampu berinteraksi dengan itu di masa depan; dua peristiwa harus sama sekali tidak berhubungan.Interval seperti cahaya

Kesimpulan ini terus dalam hal kerucut cahaya peristiwa 2 karena adalah invarian; misalnya, jika peristiwa 2 adalah di dalam kerucut cahaya masa lalu peristiwa 1, peristiwa 1 adalah di dalam kerucut cahaya masa depan peristiwa 2. Secara umum, kejadian yang terletak di masa depan acara seperti yang terlihat dalam satu kerangka acuan S terletak pada masa depan di setiap frame S lainnya, dan peristiwa yang terletak pada masa lalu sebuah acara di S terletak pada masa lalu di setiap frame S lainnya. Dengan demikian "masa depan" dan "masa lalu" memiliki makna invarian. Namun, "simultanitas" adalah sebuah konsep ambigu, karena semua peristiwa yang berada di luar kerucut lalu dan cahaya masa depan peristiwa 1 (yaitu, semua peristiwa dihubungkan dengan interval spacelike dengan peristiwa 1) dapat muncul terjadi bersamaan dengan peristiwa 1 di beberapa tertentu kerangka acuan.Jalan partikel dalam ruang-waktu yang disebut garis dunianya (Gbr. 1.26). Garis dunia dari partikel harus terletak dalam kerucut cahaya.