Einstein's relativiteitstheorieën brachten een revolutie teweeg in ons begrip van ruimte, tijd, zwaartekracht en het universum. Hier zijn enkele metingen die het best worden begrepen met behulp van de concepten van Einstein in plaats van Newtoniaanse fysica:

1. Tijdverwijding:

* metingen: GPS -satellieten vertrouwen op precieze tijdwaarneming. Vanwege hun hoge snelheden en het zwaartekrachtveld van de aarde ervaren ze tijdverwijding in vergelijking met klokken op aarde. Dit effect moet worden verklaard om nauwkeurige positionering te behouden.

* Waarom Einstein beter is: Newtoniaanse fysica voorspelt geen tijdverwijding. Einstein's theorie van speciale relativiteitstheorie laat zien dat de tijd relatief is en vertraagt ​​voor objecten die bij hoge snelheden of in sterke zwaartekrachtvelden bewegen.

2. Gravitational Lensing:

* metingen: Licht van verre sterrenstelsels kan worden gebogen rond massieve objecten zoals sterrenstelsels of clusters, waardoor meerdere afbeeldingen van dezelfde bron worden gemaakt.

* Waarom Einstein beter is: Newtoniaanse fysica legt niet uit hoe de zwaartekracht licht kan buigen. Einstein's theorie van algemene relativiteitstheorie voorspelt dit fenomeen, wat aantoont dat de zwaartekracht de kromming van de ruimtetijd zelf beïnvloedt, waardoor licht gebogen paden volgt.

3. Gravitationele roodverschuiving:

* metingen: Licht uitgestoten uit objecten in sterke zwaartekrachtvelden, zoals witte dwergen of neutronensterren, lijkt verschoven naar langere golflengten (roodverschoven) in vergelijking met licht van vergelijkbare objecten in zwakkere velden.

* Waarom Einstein beter is: Newtoniaanse fysica verklaart deze roodverschuiving niet. Einstein's theorie van algemene relativiteitstheorie voorspelt dat licht energie verliest terwijl het uit een zwaartekracht goed klimt, waardoor de golflengte toeneemt (roodverschuiving).

4. Zwarte gaten:

* metingen: Het bestaan ​​van zwarte gaten, regio's van ruimtetijd met zo'n sterke zwaartekracht dat niets, zelfs niet licht, kan ontsnappen, is een direct gevolg van Einstein's theorie van algemene relativiteitstheorie.

* Waarom Einstein beter is: Newtoniaanse fysica kan zwarte gaten niet verklaren. Ze vereisen de concepten van ruimtetijd kromming en de ontsnappingssnelheid die de snelheid van het licht overschrijdt, die beide alleen worden verklaard door de theorie van Einstein.

5. Uitbreiding van het universum:

* metingen: De roodverschuiving van verre sterrenstelsels, de kosmische achtergrondstraling van de microgolf en de overvloed aan lichtelementen leveren allemaal bewijs voor de uitbreiding van het universum.

* Waarom Einstein beter is: Hoewel het Newtoniaanse model een statisch universum kan verklaren, kan het de waargenomen uitbreiding niet verklaren. Einstein's theorie van algemene relativiteitstheorie voorspelt een dynamisch universum, waardoor uitbreiding mogelijk is en een kader biedt voor het begrijpen van de evolutie van de kosmos.

6. Mercury's Perihelion Precessie:

* metingen: De baan van Mercurius rond de zon vertoont een langzame precessie (verschuiving van de orbitale ellips) die niet volledig kan worden verklaard door Newtoniaanse zwaartekracht.

* Waarom Einstein beter is: Einstein's theorie van algemene relativiteitstheorie voorspelt nauwkeurig de precessie, wat aantoont dat zwaartekracht geen eenvoudige kracht is maar een kromming van ruimtetijd.

7. Zeer energieke fysica:

* metingen: Experimenten in deeltjesversnellers die te maken hebben met extreem hoge energieën, zoals die van CERN's grote Hadron Collider, vereisen relativistische correcties om gegevens nauwkeurig te analyseren.

* Waarom Einstein beter is: Bij dergelijke energieën worden de effecten van speciale relativiteitstheorie aanzienlijk en biedt Newtoniaanse fysica geen volledige beschrijving.

Concluderend zijn Einstein's relativiteitstheorieën essentieel voor het begrijpen van een breed scala aan metingen die hoge snelheden, sterke zwaartekracht of de grootschalige structuur van het universum omvatten. Ze bieden een completere en nauwkeurige beschrijving van de realiteit dan Newtoniaanse fysica, vooral in extreme omstandigheden.