Se inspiró en la contradicción entre los experimentos ópticos y electrodinámicos y la teoría física clásica.
Teoría Especial de la Relatividad
Antes de 1905, se descubrió que algunos fenómenos electromagnéticos eran "contradictorios" con los conceptos de la física clásica. Ellos son:
① El experimento de Michelson-Morley no observó el movimiento de la Tierra en relación con el éter, lo que contradice los conceptos de "espacio-tiempo absoluto" y "éter" en la teoría física clásica.
② El fenómeno de inducción electromagnética de los objetos en movimiento muestra la relatividad: ya sea el movimiento de un imán o de un conductor, el efecto es el mismo.
③La relación entre la carga del electrón y la masa inercial (relación carga-masa) aumenta a medida que aumenta la velocidad del electrón. Además, las leyes electromagnéticas (ecuaciones de Maxwell) no son invariantes bajo la transformación galileana, es decir, las leyes electromagnéticas no satisfacen el principio de relatividad galileana en la mecánica newtoniana.
A finales del siglo XIX y principios del XX, ampliar la teoría de Newton para que pudiera explicar satisfactoriamente los nuevos fenómenos antes mencionados se convirtió en una prioridad absoluta. Muchos físicos, representados por H. Lorentz, introdujeron varias suposiciones en el marco de la mecánica newtoniana, revisaron la teoría de Newton y finalmente derivaron muchas ecuaciones nuevas consistentes con resultados experimentales, como la desaceleración del tiempo y la hipótesis de la contracción de la longitud, la fórmula de la Se obtuvieron la relación masa-velocidad y la relación masa-energía, e incluso la transformación de Lorentz. Todas estas fórmulas incluyen la velocidad de la luz en el vacío. Estas fórmulas son suficientes aunque sólo sea para explicar nuevos fenómenos existentes, pero provienen de diferentes supuestos o diferentes modelos en lugar de la misma teoría física. Además, existen dificultades conceptuales al utilizar la visión absoluta del espacio-tiempo de Newton para explicar la transformación de Lorentz y la velocidad de la luz en el vacío. Esta incongruencia indica una transición inminente de viejos conceptos físicos a nuevos conceptos físicos. Einstein se dio cuenta de que la clave para resolver esta incongruencia era la definición de simultaneidad, que no tenía un significado absoluto. El tiempo en la teoría newtoniana del espacio-tiempo (o transformación galileana) no puede realizarse en el mundo real. Para utilizar señales luminosas para poner en hora el reloj, Einstein supuso que la velocidad de la luz en una dirección es constante, independientemente del movimiento de la fuente de luz (el principio de velocidad constante de la luz). Además, extendió directamente los principios de la relatividad de Galileo a los principios de la relatividad especial, derivó de ellos la transformación de Lorentz y luego estableció la teoría de la relatividad especial. [2] [3]
La teoría cuántica es de gran importancia para explorar el mundo material microscópico, que es la materia.
Los descubrimientos que realiza la teoría de la relatividad en la exploración del espacio-tiempo y la gravedad son temporales y espaciales.