دانشنامه تاریخی
نظریه نسبیت که در سال 1905 توسط آلبرت اینشتین ارائه شد، به یکی از مهمترین نقاط عطف در فیزیک و علوم طبیعی تبدیل شد. این نظریه به طور رادیکالی برداشت‌ها از فضا، زمان، ماده و انرژی را تغییر داد و افق‌های جدیدی را برای علم گشود. در این مقاله ما به بررسی جنبه‌های اصلی نظریه نسبیت، زمینه تاریخی آن، ایده‌های کلیدی و پیامدها و همچنین تأثیر آن بر توسعه‌های آینده فیزیک خواهیم پرداخت.
تا آغاز قرن بیستم، فیزیک به پیشرفت قابل توجهی دست یافته بود. مکانیک کلاسیک نیوتن بیش از دویست سال غالب بود و بسیاری از فیزیکدانان بر این عقیده بودند که همه پدیده‌ها در طبیعت را می‌توان با کمک آن توضیح داد. با این حال، در پایان قرن نوزدهم، مشکلاتی با این مفهوم، به ویژه در زمینه الکترومغناطیس شروع به ظهور کرد.
در سال 1873، جیمز کلارک مکسول معادلاتی را توسعه داد که میدانهای الکترومغناطیسی را توصیف می‌کند. این معادلات نشان داد که نور یک موج الکترومغناطیسی است و این با برداشت‌های کلاسیک از فضا و زمان در تضاد بود. واضح شد که قوانین موجود فیزیک نمی‌توانستند پدیده‌های مشاهده شده را به طور کامل توصیف کنند.
نظریه نسبیت از دو بخش تشکیل شده است: نظریه نسبیت ویژه و نظریه نسبیت عام. نظریه نسبیت ویژه (SR) که در سال 1905 ارائه شد، به حرکت اجسام در سیستم‌های اینرسی مربوط می‌شود. اصول اصلی SR به شرح زیر است:
این دو اصل به طور رادیکالی درک از زمان و فضا را تغییر داد. یکی از معروف‌ترین پیامدهای SR معادله اینشتین E=mc² است که انرژی (E) و جرم (m) یک جسم را پیوند می‌دهد و بیان می‌کند که جرم می‌تواند به انرژی تبدیل شود و بالعکس.
نظریه نسبیت عام (GR) که در سال 1915 ارائه شده، ایده‌های SR را گسترش می‌دهد و مفهوم گرانش را به عنوان انحراف فضا-زمان معرفی می‌کند. بر اساس GR، اجسام بزرگ، مانند سیارات و ستاره‌ها، فضای اطراف خود را انحراف می‌دهند و این انحراف حرکت اجسام دیگر را تعیین می‌کند.
نظریه نسبیت موجب به وجود آمدن پیامدهای بسیاری شد که به طور قابل توجهی درک از جهان فیزیکی را تغییر داد.
نظریه نسبیت تأثیر بسزایی نه تنها بر فیزیک، بلکه بر دیگر علوم نیز داشته است. این نظریه پایه‌ای برای توسعه نظریه‌های جدید، همچون مکانیک کوانتومی و نظریه میدان فراهم کرده است. این علوم به نوبه خود امکان توسعه فناوری‌های مدرن مانند GPS، لیزرها و انرژی هسته‌ای را فراهم کرده‌اند.
به عنوان مثال، سیستم GPS به اصلاحات زمانی مربوط به تفاوت در پتانسیل گرانشی در سطح زمین و در فضا وابسته است، که این یک پیامد از نظریه نسبیت عام است. بدون این اصلاحات، ناوبری ناپایدار خواهد بود.
نظریه نسبیت انقلابی در فهم ما از جهان به وجود آورد و افق‌های جدیدی در فیزیک گشود. ایده‌های اینشتین همچنان بر تحقیقات علمی و فناوری تأثیر می‌گذارند و همچنان به روز هستند. با بازنگری در فضا، زمان و گرانش، نظریه نسبیت سهمی بی‌بدیل در توسعه علم به ارمغان آورده است و بدون شک یکی از نظریه‌های علامت‌گذاری در تاریخ بشریت خواهد ماند.