1. Tidsutvidgning:
* Mätningar: GPS -satelliter förlitar sig på exakt tidtagning. På grund av deras höga hastigheter och jordens gravitationsfält upplever de tidsutvidgning jämfört med klockor på jorden. Denna effekt måste redovisas för att upprätthålla korrekt positionering.
* Varför Einstein är bättre: Newtonian Physics förutsäger inte tidsutvidgning. Einsteins teori om speciell relativitet visar att tiden är relativ och bromsar för föremål som rör sig med höga hastigheter eller i starka gravitationsfält.
2. Gravitationslensning:
* Mätningar: Ljus från avlägsna galaxer kan böjas runt massiva föremål som galaxer eller kluster, vilket skapar flera bilder av samma källa.
* Varför Einstein är bättre: Newtonian fysik förklarar inte hur tyngdkraften kan böjas ljus. Einsteins teori om allmän relativitet förutspår detta fenomen, vilket visar att tyngdkraften påverkar själva rymdens krökning, vilket får ljuset att följa böjda stigar.
3. Gravitational Redshift:
* Mätningar: Ljus som släpps ut från föremål i starka gravitationsfält, såsom vita dvärgar eller neutronstjärnor, verkar skiftade mot längre våglängder (rödförskjuten) jämfört med ljus från liknande föremål i svagare fält.
* Varför Einstein är bättre: Newtonian Physics förklarar inte denna rödskift. Einsteins teori om allmän relativitet förutspår att ljus tappar energi när det klättrar ut ur en gravitationsbrunn, vilket gör att dess våglängd ökar (rödskift).
4. Svarta hål:
* Mätningar: Förekomsten av svarta hål, rymdregioner med så stark tyngdkraft att ingenting, inte ens ljus, kan fly, är en direkt följd av Einsteins teori om allmän relativitet.
* Varför Einstein är bättre: Newtonian fysik kan inte förklara svarta hål. De kräver begreppen rymdtids krökning och flykthastigheten som överstiger ljusets hastighet, som båda endast förklaras av Einsteins teori.
5. Universums utvidgning:
* Mätningar: Rödskiftet av avlägsna galaxer, den kosmiska mikrovågsbakgrundsstrålningen och överflödet av ljuselement ger alla bevis för att universum utvidgas.
* Varför Einstein är bättre: Medan den Newtonian -modellen kan förklara ett statiskt universum, kan den inte redogöra för den observerade utvidgningen. Einsteins teori om allmän relativitet förutspår ett dynamiskt universum, vilket möjliggör expansion och ger en ram för att förstå utvecklingen av kosmos.
6. Mercurys perihelion -precession:
* Mätningar: Mercurys bana runt solen uppvisar en långsam precession (skift av den orbital ellipsen) som inte kan förklaras helt av Newtonian Gravity.
* Varför Einstein är bättre: Einsteins teori om allmän relativitet förutsäger exakt precessionen och visar att tyngdkraften inte är en enkel kraft utan en krökning av rymdtiden.
7. Mycket högenergifysik:
* Mätningar: Experiment i partikelacceleratorer som hanterar extremt höga energier, såsom de som genomförs vid CERNS LARGE HADRON COLLIDER, kräver relativistiska korrigeringar för att analysera data exakt.
* Varför Einstein är bättre: Vid sådana energier blir effekterna av speciell relativitet betydande, och Newtonian fysik misslyckas med att ge en fullständig beskrivning.
Sammanfattningsvis är Einsteins relativitetsteorier viktiga för att förstå ett brett spektrum av mätningar som involverar höga hastigheter, stark tyngdkraft eller universums storskaliga struktur. De ger en mer fullständig och exakt beskrivning av verkligheten än Newtonian fysik, särskilt under extrema förhållanden.
