نضرية النسبية (النسبية الخاصة)

النسبية الاولى، هي النسبية الخاصة التي نشرها البرت اينشتاين عام 1905، جاءت للاجابة على صعوبات في خواص وتصرفات الضوء. نتائج تجربة ميكلسون ومورلي، التي فيها قاموا بفحص انتشار الضوء في اتجاهات مختلفة، ناقضت قانون السرعة النسبية. حيث قانون السرعة النسبية ينص على انه لو كانت سيارة تسير بسرعة 99% من سرعة الضوء، فعلى اضواء السيارة ان تكون سرعتها ضعفي سرعة الضوء.
تفسير النظرية النسبية لهذا التناقض بأن سرعة الضوء ثابتة بلا علاقة بالسرعة النسبية. يرمز لسرعة الضوء بالحرف C (سرعة الضوء بالفراغ وقيمتها هو 299,792,458 متر في الثانية).
هذا الافتراض بان سرعة الضوء ثابتة، يظهر فرضيتان اساسيتان، بموجبهما يتم قياس سرعة الجسم المتحرك:
1. تباطؤ الزمن
 \Delta t' = \gamma  \Delta t = \frac{\Delta t}{\sqrt{1-v^2/c^2}} \,
حيث
 \Delta t'  فرق الزمن النسبي.
 \Delta t فرق الزمن عند السكون.
2. تقلص الأطوال
L' = \frac{L}{\gamma} = L \, \sqrt{1-v^2/c^2}
حيث
L هو طول الجسم في حالة السكون.
L' هو الطول الظاهر للراصد.
 v \, هي السرعة النسبية بين الراصد والجسم المتحرك.
 c \, هي سرعة الضوء.
بحيث ان \gamma (جاما) هو رمز معامل لورنتز ويساوي:
\gamma \equiv \frac{1}{\sqrt{1-v^2/c^2}} \ 
أو
\gamma \equiv \frac{c}{\sqrt{c^2 - v^2}} = \frac{1}{\sqrt{1 - \beta^2}}
\beta = \frac{v}{c} مقسوم السرعة النسبية على سرعة الضوء,
v السرعة النسبية
c هي سرعة الضوء الساقط.