Мир науки

Рефераты и конспекты лекций по географии, физике, химии, истории, биологии. Универсальная подготовка к ЕГЭ, ГИА, ЗНО и ДПА!

Загрузка...

На рубеже XIX и XX вв. физика пережила глубокий кризис. Чтобы правильно объяснить опыты А. Майкельсона и Э. Морли, необходимо было отказаться от привычных представлений о пространстве и времени. Эту проблему удалось решить скромному служащему патентного бюро в швейцарском городе Берне Альберту Эйнштейну.



В своей работе Эйнштейн без всякого нового эксперимента, проанализировав и обобщив уже известные исследовательские факты, впервые изложил идеи теории относительности, которые коренным образом изменили привычные представления о свойствах пространства и времени.

Альберт Эйнштейн утверждал, что законом природы является полная равноправие всех инерциальных систем отсчета относительно не только механических, но и электромагнитных процессов. Нет никакой различия между состоянием покоя и состоянием равномерного прямолинейного движения. Принцип относительности - главный постулат теории Эйнштейна. Первый постулат Эйнштейна

^ Все явления природы во всех инерциальных системах отсчета протекают одинаково и описываются одинаковыми уравнениями.

Это означает, что во всех инерциальных системах отсчета физические законы имеют одинаковую форму. Следовательно, принцип относительности классической механики обобщается по всех процессов в природе, в том числе и электромагнитных.

Второй постулат утверждает постоянство скорости света во всех ИСО:

^ Скорость света в вакууме - величина абсолютная, инвариантна относительно всех ИСО и не зависит от скорости движения источника или приемника сигнала.

Таким образом, скорость света занимает особое положение. Более того, как следует из постулатов теории относительности, скорость света в вакууме является максимально возможной скоростью передачи взаимодействий в природе.

Постулаты СТО явно противоречат классическим представлениям. Рассмотрим такой мысленный эксперимент: в момент времени t = 0, когда координатные оси двух инерциальных систем К и К 'совпадают, в общей точке начала координат состоялся кратковременный вспышка света. За время t системы сместятся относительно друг друга на расстояние vt, а сферический волновой фронт в каждой системе будет радиус et (см. рис.), Потому что системы равноправны и в каждой из них скорость света равна с.

С точки зрения наблюдателя в системе К, центр сферы находится в точке 0, а по мнению наблюдателя в системе К ', он будет находиться в точке 0'. Итак, центр сферического фронта одновременно находится в двух разных точках! Причина такого недоразумения кроется не в противоречии между двумя принципами СТВ, а в предположении, что положение фронтов сферических волн для обеих систем относится к тому же моменту времени. Это предположение изложенное в формулах преобразования Галилея, согласно которым время в обеих системах истекает одинаково: t = t \

Итак, постулаты Эйнштейна противоречат не между собой, а формулам преобразования Галилея. Поэтому на смену галилеевых преобразованием СТВ предложила другие формулы преобразования при переходе из одной инерциальной системы в другую - так называемые преобразования Лоренца, которые при скоростях движения, близких к скорости света, позволяют объяснить все релятивистские эффекты, а при малых скоростей (v с) переходят в формулы преобразования Галилея. Таким образом, новая теория (СТВ) не отвергла старую классическую механику Ньютона, а лишь уточнила границы ее применимости.

Вопрос к ученикам во время изложения нового материала

1. Что понимают в физике под системой отсчета?

2. Какие системы отсчета называются инерциальными? Приведите примеры.

3. Можно утверждать, что физические процессы и явления, которые когда-либо будут открыты, также подчиняться принципу относительности?

Закрепление изученного материала

Контрольные вопросы

1. Какие причины привели к созданию теории относительности?

2. В чем отличие первого постулата теории относительности от принципа относительности в механике?



Загрузка...
Загрузка...
Реферати і шпаргалки на українській мові.
Биология      Физика      Химия      Экономика     География
Микробиология      Теоретическая механика     География Белоруссии    География Украины    География Молдавии
Растительность мира      Электротехника    География Грузии    География Армении    География Азербайджана
География Казахстана    География Узбекистана    География Киргизии    География Туркменистана    Природоведение
География Таджикистана    География Эстонии