Teoria atòmica de Bohr i teoria de la relativitat d'Einstein
Model atòmic de Bohr
Posteriorment, Bohr va proposar un model atòmic amb els electrons distribuïts en nivells d'energia discontinus. Els electrons es mouen al voltant del nucli en òrbites tancades, tal com ja s'havia dit, però en cada tipus d'àtom només estan permeses unes determinades òrbites anomenades estables.
L'electró no emet radiació mentre es manté en una òrbita estable, només quan salta d'una òrbita a una altra. En aquest procés es emet una quantitat d'energia igual a la diferència d'energia entre les òrbites.
Einstein va postular que un nombre fix d'àtoms salts són espontanis, com en la desintegració radioactiva, independentment dels eventuals salts provocats per causes externes.
La teoria de la relativitat
El 1905, Albert Einstein va publicar el que va anomenar teoria especial de la relativitat, considerant només sis temes de referència inercials. El 1916 va formular la teoria general de la relativitat, en la qual ampliava l'anterior a sistemes rotatoris i accelerats.
Tot i que es tracta de teories principalment matemàtiques que no permeten una comprensió intuïtiva dels esdeveniments, proporcionen una explicació integradora de molts fenòmens observats, i les seves prediccions han estat contrastades experimentalment, motiu pel qual les van acceptar.
Relativitat especial
La idea d'un espai absolut introdueix asimetries en l'explicació d'alguns fenòmens electromagnètics intrínsecament simètrics. A més, els experiments demostren que observadors en moviment relatiu uniforme mesuren la mateixa velocitat de la llum, de manera que no es pot detectar un moviment respecte de l'espai absolut.
Aquestes consideracions van fer pensar a Einstein que potser obtindria una teoria més exacta de la realitat prescindint dels dos principis suggerits directament pels experiments:
- Les lleis de la mecànica i de l'electrodinàmica són igualment vàlides per a tots els sistemes inercials.
- La velocitat de propagació de la llum en el buit és la mateixa per a tots els observadors inercials.
La primera conseqüència d'aquests postulats és que no hi ha un temps i un espai absoluts, sinó que un observador en moviment relatiu uniforme mesura distàncies espacials i temporals entre els mateixos esdeveniments que es produeixen en una posició i un instant concrets.
En efecte: l'espai i el temps considerats per la relativitat especial no són realitats absolutes prèvies a l'experiència, sinó simplement mesures que obté un observador.
Tanmateix, Einstein conserva la separació espaciotemporal. Així, per fer una descripció de l'univers vàlida per a tots els observadors inercials, no són de considerar l'espai i el temps com a dimensions de la realitat independents entre si, sinó que cal conjugar les dimensions espacial i temporal: és l'espai-temps quadridimensional.
Característiques de l'espai-temps considerat en la relativitat especial
- Són relatius a la velocitat de l'observador respecte dels esdeveniments considerats.
- L'espai-temps és continu i té 4 dimensions, no totes de la mateixa naturalesa.
- No són independents entre si, perquè la separació espaciotemporal es conserva.