アインシュタインは1905年に特殊相対性理論を発表し、それは空間と時間についての私たちの考え方を変えました。この理論は2つの公準に基づいています。物理法則は、等速運動をしているすべての観測者にとって同じです。真空中の光速は、観測者の運動に関係なく、すべての観測者にとって同じです。これらの単純な公準から、驚くべき結論が導き出されます。動いている時計は遅く進みます。動いている物体は短くなります。質量とエネルギーは等価であり、E = mc²です。同時性は相対的です。ある観測者にとって同時に見える2つの出来事が、別の観測者にとっては同時に見えない場合があります。

特殊相対性理論は、一定速度で移動する物体、特に光速に近い速度で移動する物体に適用されます。日常的な速度では、その影響は無視できるほど小さいです。時速500マイルで飛行するジェット機では、時間の遅れは約1兆分の1程度です。しかし、光速の99%では、時間が劇的に遅くなり、長さが著しく収縮します。特殊相対性理論は、数え切れないほどの実験によって確認されています。粒子加速器はこの理論に基づいています。GPS衛星は、この理論による補正を必要とします。この理論は直感的ではありませんが、正しいものです。量子力学と並んで、現代物理学の2つの柱の1つです。

特殊相対性理論の事実

• 発行。 1905年。
• 公理。 物理法則はすべての慣性観測者に対して同じである。光速は一定である。
• 結果。 時間の遅れ、長さの収縮、E = mc²。
• 適用対象。 一定速度、特に光速に近い速度。
• 粒子加速器、GPS、実験により確認済み。

特殊相対性理論は一般相対性理論とは異なります。特殊相対性理論は一定速度を扱い、一般相対性理論は加速度と重力を扱います。