Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Специальная теория относительности (СТО).

Описывает свойства пространства-времени, когда полями тяготения можно пренебречь. Физические явления, описываемые СТО, называются релятивистскими и проявляются при скоростях, близких к скорости света.

Постулаты:

1. принцип относительности – равноправие всех инерциальных систем отсчета

2. постоянство скорости света в вакууме, ее независимость от скорости движения источника света

Эти два постулата определяют формулы перехода от одной инерциальной системы отсчета (ИСО) к другой – преобразования Лоренца, для которых характерно, что при таких переходах изменяются не только пространственные координаты, но и моменты времени (относительность времени).

 

Из преобразований Лоренца получаются основные эффекты СТО:

1. Существование предельной скорости передачи любых взаимодействий – максимальной скорости, до которой можно ускорить тело, совпадающей со скоростью света в вакууме.

2. Относительность одновременности – события, одновременные в одной ИСО, в общем случае не одновременны в другой.

3. Замедление течения времени в быстродвижущемся теле – физические процессы в теле, движущемся со скоростью V относительно некоторой ИСО, протекают медленнее, чем в данной ИСО.

4. Сокращение продольных – в направлении движения – размеров тел.

5. Масса тела (m) растет с увеличением его скорости V.

6. Полная энергия движущегося тела определяется соотношением Эйнштейна E=mc2, покоящееся тело обладает энергией E=m0c2, где m0 – масса покоя тела.

 

Значение СТО:

· выявила ограниченность представлений классической физики об «абсолютных» пространстве и времени, неправомерность их обособления от движущейся материи

· дает более точное отображение объективных процессов реальной действительности.

 

Общая теория относительности (ОТО) - обобщение теории тяготения Ньютона на основе СТО.

В основе лежит принцип эквивалентности – локальной неразличимости сил тяготения и сил инерции, возникающих при ускорении системы отсчета. Этот принцип проявляется в том, что в заданном поле тяготения тела любой массы и физической природы движутся одинаково при одинаковых начальных условиях.

Тяготение (гравитация, гравитационное взаимодействие) - универсальное взаимодействие между любыми видами физической материи (обычным веществом, любыми физическими полями):

· если это взаимодействие относительно слабое и тела движутся медленно по сравнению со скоростью света, справедлив закон всемирного тяготения (Ньютон): сила взаимного притяжения материальных точек с массами m1 и m2, находящихся на расстоянии r друг от друга, равна F=Gm1m2/r2, где Gгравитационная постоянная

· в случае сильных полей и скоростей, сравнимых со скоростью света, необходимо пользоваться ОТО.

 

Теория Эйнштейна описывает тяготение как воздействие физической материи нагеометрические свойства пространства-времени; в свою очередь, эти свойства влияют на движение материи и другие физические процессы:

· в таком искривленном пространстве-времени движение тел «по инерции» (т.е. при отсутствии внешних сил, кроме гравитационных) происходит по геодезическим линиям, аналогичным прямым в неискривленном пространстве, но эти линии уже искривлены:

 

 

 

 

Геодезическая линия – геометрическое понятие, обобщающее понятие прямой (или отрезка прямой) евклидовой геометрии на случай пространств более общих, чем евклидово. Достаточно малые дуги геодезической линии на поверхности являются кратчайшими путями между их концами на этой поверхности (например, геодезические линии на круглом цилиндре – винтовые линии).

 

· в сильном поле тяготения геометрия обычного трехмерного пространства оказывается неевклидовой, время течет медленнее, чем вне поля.

 

 

ОТО предсказывает:

· конечную скорость изменения поля тяготения, равную скорости света в вакууме; это изменение переносится в виде гравитационных волн

· возможность возникновения черных дыр и др.

Эксперименты подтверждают эффекты ОТО.

 

 

6. Теория относительности – вершина классического этапа в развитии естествознания.

Взаимосвязь физических теорий, затрагивающих проблему пространства и времени:

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Скорость света независима от их движений и одинакова во всех направлениях | Ньютоновская механика
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-11; Просмотров: 344; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.012 сек.