ფარდობითობის თეორია

  ალბათ ბევრს ჰგონია, რომ სიჩქარეს არ აქვს ზედა ზღვარი, ანუ შესაძლებელია რაიმე სხეულმა მიიღოს უსასრულოდ დიდი სიჩქარე, არ არსებობს ისეთი სიჩქარე რომლზე მეტი სიჩქარის განვითარებაც შეუძლებელია. სინამდვილეში ეს ასე არ არის, სიჩქარე ზემოდან შემოსაზღვრულია.
  მაიკელსონმა ჩაატარა ექსპერიმენტი, რათა გაეზომა სინათლის სიჩქარე და აღმოჩნდა, რომ სინათლის სიჩქარე არ არის დამოკიდებული სინათლის წყაროს მოძრაობის სიჩქარეზე, რაც იმას ნიშნავს, რომ მაქსიმალური სიჩქარე რაც კი ბუნებაში არსებობს ეს არის სინათლის სიჩქარე, რომელიც ტოლია დაახლოებით 300 000 კმ/წმ. ეს კი დიდ გაუგებრობას იწვევს, რატომ არ უნდა არსებობდეს სინათლის სიჩქარეზე უფრო დიდი სიჩქარე? აი მაგალითად თუ ორი სინათლის სიჩქარით მოძრავი მანქანა ურთიერთსაწინააღმდეგო მიმართულებით მიდიან, მაშინ ერთ მანქანას მეორე მანქანა ხომ სინათლის სიჩქარეზე ორჯერ დიდი სიჩქარით შორდება? სწორედ ასეთი გაუგებრობების გასაფანტავად აინშტაინმა წამოაყენა აზრი, რომ რადგანაც სიჩქარე დამოკიდებულია გადაადგილებაზე და დროზე, უნდა მოხდეს სივრცის და დროის კლასიკური წარმოდგენებიდან გადახვევა. საბოლოოდ მივიღეთ შემდეგი:
 * არ არსებობს აბსოლიტური სიგრძის ცნება (სიგრძე ფარდობითია);
 * არ არსებობს აბსოლიტური დროის ცნება (დრო ფარდობითია);
 * სივრცის სხვადასხვა წერტილში მომხდარი მოვლენები, რომელიც ერთ სისტემაში ერთდროულად აღიქმება, არ არის ერთდროული სხვა ათვლის ინერციულ სისტემაში (ერთდროულობა ფარდობითია).
ამ პრინციპებზე დაყრდნობით მათემატიკურად მიღებულია შემდეგი გარდაქმნის ფორმულები :
  (1)-ფორმულაში წარმოადგენს უძრავ სისტემაში იმ სხეულის სიგრძეს, რომელიც იმყოფება V-სიჩქარით მოძრავ სისტემაში, c -არის სინათლის სიჩქარე, კი არის იმავე სხეულის სიგრძე მოძრავ სისტემაში. V- სიჩქარე არ შეიძლებ იყოს c -ზე მეტი. (1) - ფორმულაში რადგანაც მნიშვნელი ყოველთვის ერთზე ნაკლებია, გამოდის რომ ნაკლებია -ზე, რაც იმას ნიშნავს, რომ მოძრავი სხეულის სიგრძე მოკლდება, ე.ი სიგრძე ფარდობითია.
  (2)-ფორმულაში არის დროის გარკვეული შუალედი უძრავ სისტემაში, ხოლო - მოძრავ სისტემაში. თუ დავუკვირდებით ფორმულას დავინახავთ, რომ მოძრავ სისტემაში გასული დრო ნაკლებია ვიდრე უძრავ სისტემაში გასული დრო. ეს იმას ნიშნავს, რომ მოძრაობისას დრო ნელდება, ე.ი დრო ფარდობითია.  რას ნიშნავს დროის შენელება უფრო თვალსაჩინო რომ იყოს, მოვიყვან ასეთ მაგალითს: ვთქვათ დედამიწაზე არიან ტყუპი ძმები, ერთი ძმა კოსმოსში რომ გაფრინდეს სინათლის სიჩქარესთან მიახლოებული სიჩქარით და მხოლოდ რამდენიმე წუთის შემდეგ დაბრუნდეს უკან, მეორე ძმა მას დაბერებული დახვდება, მისთვის კი მხოლოდ რამდენიმე წუთი იქნება გასული. ეს ყველაფერი გამომდინარეობს აღნიშნული ფორმულიდან: როდესაც მოძრავი სისტემის სიჩქარე უახლოვდება c -ს (სინათლის სიჩქარეს), მნიშვნელი ხდება ნულთან ძალიან ახლოს მყოფი რიცხვი, ე.ი უძრავ სისტემაში გასული დრო ხდება ძალიან დიდი რიცხვი. ამ ყოველივეს ყოველდღიურ ცხოვრებაში იმიტომ ვერ ვამჩნევთ, რომ ჩვენ რა სიჩქარეების მიღწევაც შგვიძლია არის გაცილებით მცირე სინათლის სიჩქარესთან შედარებით, აქედან გამომდინარე (2)-ფორმულის მნიშვნელი ფაქტიურად ერთის ტოლია და დრო მოძრავი და უძრავი სისტემისა ტოლია.
  (4)-ფორმულაში m -წარმოადგენს უძრავ სისტემაში იმ სხეულის მასას, რომელიც იმყოფება მოძრავ სისტემაში, ხოლო m' - მოძრავ სისტემაში. თუ მივუდგებით ამ ფორმულას იგივე მსჯელობით როგორც იყო წინა ფორმულის შემთხვევაში, ადვილად დავინახავთ, რომ მოძრავი სხეულის მასა უძრავ სისტემაში იზრდება. თუ მასიური სხეულის სიჩქარე იქნება სინათლის სიჩქარის ტოლი, მაშინ მისი მასა გახდება უსასრულობა, რადგანაც (4)-ფორმულის მნიშვნელი გახდება ნულის ტოლი, რაც იმას ნიშნავს, რომ მასის მქონე სხეულს არ შეუძილა სინათლის სიჩქარის ტოლი სიჩქარით მოძრაობა. მასის ზრდას ყოველდღიურ ცხოვრებაში იგივე მიზეზით ვერ ვამჩნევთ რა მიზეზითაც ვერ ვამჩნევთ დროის შენელებას.
  ეხლა   დავუბრუნდეთ   სულ  პირველ   მაგალითს:   თუ   ორი   მანქანა ურთიერთსაწინააღმდეგო მხარეს მიდიან სინათლის სიჩქარით, ერთი მანქანა მეორეს რატომ არ შორდება 2c სიჩქარით?   პირველი უძრავი სისტემა მოვათავსოთ მარცხნივ მიმავალ მანქანაზე, მოძრავი სისტემის სათავე მოვათავსოთ საწყის წერტილში საიდანაც მანქანებმა დაიწყეს მოძრაობა. ეხლა უკვე მარცხენა მანქანა შეგვიძლია ჩავთვალოთ უძრავად, რომელსაც c -სიჩქარით შორდება მოძრავი სისტემა, რომელშიც ასევე c -სიჩქარით მოძრაობს მეორე მანქანა. ეხლა დავხედოთ (3)-ფორმულას: v -წარმოადგენს უძრავ სისტემაში მარჯვნივ მიმავალი მანქანის სიჩქარეს, v' კი იმავე მანქანის სიჩქარეს მოძრავ სისტემაში, V კი არის მოძრავი სისტემის სიჩქარე, c -როგორც ყოველთვის სინათლის სიჩქარეა. ეხლა შევიტანოთ მნიშვნელობები: v'=c, V=c , თუ შევიტანთ (3)-ფორმულაში, მრიცხველში დაგვიჯდება 2c , მნიშვნელში 2, ე.ი v=c, რაც იმას ნიშნავს რომ ერთი მანქანა მეორეს მანიც c-თი (სინათლის სიჩქარით) შორდება, ეს კიდევ ამტკიცებს იმას, რომ სინათლის სიჩქარეზე დიდი სიჩქარე არ არსებობს, რაც გულისხმობს დროისა და სივრცის ფარდობითობას...