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)

Постулаты специальной теории относительности. Преобразования Лоренца

В релятивистской механике, также как и в классической, предполагается, что время однородно, а пространство однородно и изотропно.

Фундаментом специальной теории относительности являются два постулата Эйнштейна (1905):

1) Принцип относительности: законы природы инвариантны (неизменны) во всех инерциальных системах отсчета.

2) Принцип инвариантности скорости света: скорость света в вакууме одинакова в любых инерциальных системах отсчета.

Рассмотрим две инерциальные системы отсчета: S и S ’. Пусть система S ’ движется вдоль оси x со скоростью V относительно S. В начальный момент времени t = 0 системы совпадают.

Переход из системы S в S ’ при малых скоростях (V << с) регламентируется преобразованиями Галилея (см. лекцию 4). В СТО эти классические преобразования уступают место преобразованиям Лоренца (1904).

 

SS
Преобразования Галилея Преобразования Лоренца (14.1)
x ’ = xVt
y ’ = y y ’ = y
z ’ = z z ’ = z
t ’ = t , Здесь b = V / c.

Исследуя преобразования Лоренца, приходим к следующим выводам.

1) При малых скоростях (b << 1) преобразования Лоренца переходят в преобразования Галилея.

2) Расстояния и промежутки времени между двумя событиями меняются при переходе в новую инерциальную систему отсчета.

3) Пространственные и временные преобразования связаны друг с другом, то есть не являются независимыми [ x ’ = f (t) и t ’ = f (x)]. Таким образом, в преобразованиях Лоренца используется не трехмерное пространство с присоединенным временем, а четырехмерное «пространство-время». Автор математического аппарата теории относительности Г. Минковский, поясняя неизбежность перехода к четырехмерному континууму «пространство-время», говорит: «Отныне понятие пространства самого по себе и времени самого по себе осуждены на отмирание и превращение в бледные тени, и только своего рода объединение этих двух понятий сохранит независимую реальность».

4) Если некоторая частица в системе отсчета S движется с постоянной скоростью , то составляющие её скорости в системе S’ будут равны:

. (14.2)

Это релятивистское правило сложения скоростей можно получить, воспользовавшись преобразованиями Лоренца (14.1). Предположим, что в системе S вдоль оси x движется фотон. Его скорость равна скорости света: Vx = с. Какой же будет скорость этого фотона в системе S ’?

.

Скорость фотона не меняется при переходе из одной инерциальной системы отсчета в другую. Этот результат свидетельствует о том, что скорость света инвариантна относительно преобразований Лоренца.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Вынужденные колебания. Резонанс. Амплитуда и фаза вынужденных колебаний | Основное уравнение релятивистской динамики
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 710; 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.