Тема: Основи спеціальної теорії відносності.

Лекція № 12.

С.Т.В. – нове навчання про простір і час. Творець А.Ейнштейн (1905р.).

Передумови створення: Наприкінці 19-го століття виникли протиріччя між класичною механікою і електродинамікою Максвелла. Першому іспитові піддався принцип відносності Галілея, який поширювався тільки на механічні явища. В міру розвитку інших розділів фізики, зокрема оптики і електродинаміки, виникло запитання: чи поширюється принцип відносності і на інші явища? Якщо ні, то за допомогою цих (немеханічних) явищ можна розрізнити інерціальні системи відліку і, у свою чергу, порушити питання про існування головної або абсолютної системи відліку. Одне з таких явищ, яке по–різному повинне протікати в різних системах відліку, це поширення світла. Відповідно до хвильовий теорії, що панувала в той час, світлові хвилі повинні поширюватися з визначеною швидкістю відносно деякого гіпотетичного середовища («світлоносного ефіру»), про природу якого, щоправда, не було єдиної думки. Але яка б ні була природа цього середовища, воно не може знаходитися у стані спокою у всіх інерціальних системах відразу. Виділяється одна з інерціальних систем – абсолютна. Це система, яка нерухома відносно «світлоносного ефіру». Тільки в цій системі відліку світло повинно поширюватися з однаковою швидкістю с у всіх напрямках. Проведені експерименти не підтвердили існування переважної системи відліку.

Глибокий аналіз всього експериментального і теоретичного матеріалу, що мався до початку XX ст., привів Ейнштейна до перегляду існувавших положень класичної фізики і створенню спеціальної теорії відносності. Основу С.Т.В. складають два постулати.

Перший постулат являє собою узагальнення принципу відносності Галілея на будь–які фізичні процеси: усі фізичні явища протікають однаковим образом у всіх інерціальных системах відліку; усі закони природи і рівняння, їх що описують, інваріантні, тобто не змінюються при переході від однієї інерціальної системи відліку до іншої. Іншими словами, усі інерціальні системи відліку еквівалентні за своїми фізичними властивостями; ніяким дослідом не можна в принципі виділити ні одну з них як кращу.

Другий постулат затверджує, що швидкість світла у вакуумі не залежить від руху джерела світла і однакова у всіх напрямках. Це означає, що швидкість світла у вакуумі однакова у всіх інерціальних системах відліку. З постулатів Ейнштейна також випливає, що швидкість світла у вакуумі є граничною: ніякий сигнал, ніякий вплив одного тіла на інше не можуть поширюватися зі швидкістю, що перевищує швидкість світла у вакуумі.

Дата добавления: 2014-01-04