На головну

постулати СТО

  1.  Квантові постулати Бора
  2.  ОБОРОТНІ ВІДОМОСТІ ПО синтетичні та аналітичні рахунки, ЇХ КОНТРОЛЬНЕ ЗНАЧЕННЯ. ПОСТУЛАТИ Пачолі.
  3.  постулати Бора
  4.  Постулати Бора.
  5.  Умови та постулати ефективної комунікації.
  6.  ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ОБГРУНТУВАННЯ спеціальній теорії відносності. ПРИНЦИП ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ І ПЕРЕТВОРЕННЯ ГАЛІЛЕЯ. ПОСТУЛАТИ спеціальній теорії відносності (СТО)

постулат 1 (принцип відносності Ейнштейна). Будь-яке фізичне явище протікає однаково у всіх інерціальних системах відліку. Це означає, що форма Залежно фізичних законів від просторово-часових координат повинна бути однаковою у всіх ІСО, тобто закони інваріантніщодо переходів між ІСО. Зокрема це означає, що якщо швидкість деякого тіла в даній ІСО постійна, то вона повинна бути постійна і у всіх інших ІСО (іноді це і приймають за визначення ІСО).

постулат 2 (принцип сталості швидкості світла). Швидкість світла в «спочиває» системі відліку не залежить від швидкості джерела. Оскільки джерело має різні швидкості в різних ІСО, то це означає, що швидкість світла однакова у всіх інерціальних системах. Даний постулат також може бути сформульований як принцип існування граничної (максимальної) швидкості поширення взаємодій, яка, в силу першого постулату повинна бути однаковою у всіх ІСО.

Крім зазначених основних постулатів, передбачається (як і в класичній механіці) також однорідність простору і часу і ізотропних простору.

Таким чином, в ейнштейнівська теорії відносності принцип відносності розповсюджується на всі явища природи (не тільки на механічні, як в принципі відносності Галілея), в тому числі на явища поширення світла. А відповідно до рівнянь Максвелла, швидкість поширення світла є певною величиною, що не залежить від швидкості джерела (по крайней мере в одній системі відліку). Принцип відносності в такому випадку говорить, що вона не повинна залежати від швидкості джерела у всіх ІСО в силу їх рівноправності. А значить, вона повинні бути постійною в усіх ІСО.

Принцип постійності швидкості світла суперечить класичній механіці, а конкретно - закону складання швидкостей. При виведенні останнього використовується тільки принцип відносності Галілея і неявне припущення однаковості часу у всіх ІСО. Таким чином, з справедливості другого постулату випливає, що час має бутивідносним - Неоднаковим в різних ІСО. Відносним стає також і поняття "одночасності" подій.

Нобхідно відзначити, що світлові сигнали, взагалі кажучи, не є необхідними при обгрунтуванні СТО. Хоча неінваріантни рівнянь Максвелла щодо перетворень Галілеяпрівела до побудови СТО, остання має більш загальний характер і може бути застосована до всіх видів взаємодій і фізичних процесів. фундаментальна константа  , Що виникає в перетвореннях Лоренца, має сенс граничної швидкості руху матеріальних тіл. Чисельно вона збігається зі швидкістю світла, однак цей факт, відповідно до сучасної квантової теорії поля (рівняння якої відвічна будуються як релятивістськи інваріантні) пов'язаний з безмассового електромагнітних полів. Навіть якби фотонімел відмінну від нуля масу, перетворення Лоренца від цього б не змінилися. Тому має сенс розрізняти фундаментальну швидкість  і швидкість світла [8]. Перша константа відображає загальні властивості простору і часу, тоді як друга пов'язана з властивостями конкретного взаємодії. У зв'язку з цим другий постулат можна переформулювати як існування певної швидкості , однаковою у всіх ІСО або існування граничної (максимальної) швидкості руху.

Після побудови Ейнштейном СТО на основі вищевказаних постулатів, багато дослідників намагалися відмовитися від другого постулату взагалі. Через 5 років після відомої статті Ейнштейна 1905 року, завдяки роботам Ігнатовського[9], Ф. Франка та Г. Роті[10] (Див. Історичний нарис) став відомий спосіб отримання загального вигляду (з точністю до невизначеної константи) перетворень Лоренца без використання другого постулату. при "правильному"Знаку невизначеного параметра ці перетворення збігаються з перетвореннями Лоренца. З цього випливає наявність максимальної швидкості, однаковою у всіх ІСО. Проте, знак цієї константи із запропонованих аксіом ніяк не слід. Пропонується оцінювати значення параметра експериментально. Щоб виміряти цей параметр, а значить і фундаментальну швидкість  , Немає необхідності проводітьелектродінаміческіе експерименти. Можна, наприклад, на основі вимірів швидкості одного і того ж об'єкта в різних ІСО і скористатися законом складання швидкостей з невизначеним параметром [11]. Необхідно, однак, відзначити, що експериментальне "обчислення" знака невизначеною константи фактично еквівалентно припущенню про наявність максимальної швидкості, тобто по суті до другого постулату.

Релятивістська механіка - Розділ фізики, який розглядає закони механіки (закони руху тіл і частинок) при швидкостях, порівнянних зі швидкістю світла. При швидкостях значно менших швидкості світла переходить в класичну (ньютонівську) механіку.

33 Перетворення для координат і часу в класичній і релятивістському механіці

34 Лоренцеве скорочення довжини, поняття одночасності в СТО

Лоренцеве скорочення, Фіцджеральдово скорочення, Також зване релятивістським скорочення довжини тіла, що рухається або масштабу - Що передбачається релятивістської кінематикою ефект, що полягає в тому, що з точки зору спостерігача, що рухаються щодо нього предмети мають меншу довжину (лінійні розміри в напрямку руху), ніж їх власна довжина. Множник, що виражає здається стиснення розмірів, тим сильніше відрізняється від 1, чим більше швидкість руху предмета.

Ефект значущий, тільки якщо швидкість предмета по відношенню до спостерігача порівнянна зі швидкістю світла.

35 Релятивістське складання швидкостей

Теорія відносності дає відповідь на це питання. Вона розширює поняття принципу відносності, поширюючи його і на оптичні процеси. Правило додавання швидкостей при цьому не скасовується зовсім, а лише уточнюється для великих швидкостей за допомогою перетворення Лоренца:


Можна помітити, що в разі, коли  , Перетворення Лоренца переходять у перетворення Галілея. Це говорить про те, що спеціальна теорія відносності збігається з механікою Ньютона при швидкостях, малих порівняно зі швидкістю світла. Це пояснює, яким чином поєднуються ці дві теорії - перша є уточненням другий.

36 Релятивістський імпульс, сила, маса і енергія.

 




 Способи завдання положення тіла в просторі |  Третій закон Ньютона. |  потенційна |  Умови рівноваги механічних систем. |  Рух тіла змінної маси |  Теорема Гюйгенса-Штейнера |  Поняття релятивістської маси |  Релятивістська енергія. |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати