La Teoria della Relatività si divide in Teoria della Relatività Ristretta e Teoria della Relatività Generale (che ingloba anche la prima).



Tra le due, la prima teoria sviluppata da Einstein fu la Relatività Ristretta (o Speciale). Tale teoria, formulata nel 1905, si sviluppa a partire da tre principi:

1. l'uniformità (e l'isotropia) dello spazio e del tempo;

2. la costanza della velocità della luce nel vuoto in ogni sistema di riferimeno inerziale (cioè a velocità costante, ovvero non accelerato);

3. la validità delle leggi della fisica allo stesso modo in tutti i sistemi inerziali.



Facendo considerazioni su questi principi, si arriva ad alcune conclusioni piuttosto sconcertanti per il senso comune, quali ad esempio la relatività della simultaneità degli eventi, la contrazione delle lunghezze e la dilatazione dei tempi per oggetti che viaggiano a velocità piuttosto vicine rispetto alla velocità della luce. Si può dire che questi fenomeni diventano abbastanza evidenti per velocità oltre il 60% della velocità della luce.

A tal proposito è utile dare un'occhiata alle trasformazioni di Lorentz.

Oltre a ciò, le considerazioni sull'energia e la quantità di moto (ovvero sulla massa e la velocità dei corpi) hanno portato a notevoli sviluppi sulla fisica delle particelle, e, per esempio, alla famosa equazione E = mc² . Questa teoria ebbe modo di sconvolgere i concetti classici di spazio e tempo.



La Relatività Generale è una teoria più ampia (che ingloba quella Ristretta) che include però considerazioni sui sistemi non inerziali e sugli effetti della gravitazione ed anzi ne deduce la natura. Le previsioni di questa teoria sono usate ad esempio per porre delle correzioni necessarie ai satelliti del sistema di posizionamento globale (GPS).

tutto si basa sul concetto che la velocità della luce è la più elevata in natura e non può mai essere superata. Pertanto non vale la legge di composizione delle velocità.



Ex: se un auto viaggia con i fari accesi a 50 km/h e la luce assume sempre il valore c, allora la velocità della luce non sarà c+50, ma c e basta.

Lo spazio e il tempo sono in funzione della velocità, come una sottile maglia, più la velocità sale più il tempo diminuisce (paradosso dei 2 gemelli). Tutto poi si unifica nella celebre formula E=mc^2. Ovvero la massa e l'energia sono equivalenti e dipendono dal quadrato della velocità della luce. La massa se accelerata alla velocità c^2 si muterà in energia, se l'energia assumesse una carica pari a quella posseduta da c^2 si tramuta in materia. La relat. generale si basa sempre su tali leggi ma le pone in funzione della gravità.

e=FxG