ПРИНЦИП ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ЭЙНШТЕЙНА

Содержание

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
1. ПРИНЦИП ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ЭЙНШТЕЙНА 4
1. 1. Особая концепция относительности 4
1. 2. Общественная концепция относительности 8
2. ПРОСТРАНСТВО И ВРЕМЯ 10
2. 1. Характеристики места и времени 13
3. МАССА И ЭНЕРГИЯ 18
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 20
ЛИТЕРАТУРА 21

ВВЕДЕНИЕ

Место и время как повальные и нужные формы бытия материи являются базовыми категориями в современной физи¬ке и остальных науках. Физиологические, хим и остальные величины непо¬средственно либо опосредованно соединены с измерением длин и длитель¬ностей, т. е. пространственно-временных черт объектов. Поэто¬му продолжение и ущелье познаний о мире соединено с надлежащими учениями о пространстве и времени.
Успехи ньютоновской системы(удивительная пунктуальность и ка¬жущаяся четкость)привели к тому, что почти все опас сооб¬ражения в её адресок обходились безмолвием. А ньютоновская кон¬цепция места и времени, на базе которой строилась телесная головка решетка, главенствовала вплоть по конца XIX в.
В истоке ХХ в. на замену классической механике пришла новенькая базовая концепция особая концепция относительности. Сделанная усилиями ряда экспертов, до этого только А. Эйнштейна, она дозволила непротиворечиво разъяснить почти все физиологические явления, какие не укладывались в рамках классических представлений.
В собственной работе я наиболее тщательно остановлюсь на принципе относительности, а еще таковых мнениях как место, время, толпа и энергия.

1. ПРИНЦИП ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ЭЙНШТЕЙНА

Особая концепция относительности

Особая концепция относительности сделанная в 1905 г. А. Эйн¬штейном, стала итогом обобщения и синтеза классической ме¬ханики Галилея - Ньютона и электродинамики Максвелла - Лоренца. «Она обрисовывает законы всех телесных действий при скоростях движения, недалёких к скорости света, однако без учета поля тяготения. При убавлении скоростей движения она объединяется к классической механике, которая, таковым образом, как оказалось её ча¬стным случаем».
Ежели бы были отысканы абсолют¬ные место и время, а, следова¬тельно, и безусловные скорости, то довелось бы отрешиться от принципа отнсительности, в согласовании с ко¬торым инерциальные системы равно¬правны. Творец теории относитель¬ности определил общий принцип относительности, который сейчас распространяется и на электро¬магнитные явления, в том числе и на перемещение света. Этот принцип гласит, что никакими физиологическими опытами(механическими, электромагнитными и др. ), производимыми снутри дан¬ной системы отсчета, невозможно определить отличие меж состоя¬ниями спокойствия и равномерного прямолинейного движения. Класси¬ческое телосложение скоростей негодно для распространения электромагнитных волн, света. «Для всех телесных действий прыть света владеет свойством нескончаемой скорости. Для такого чтоб сказать телу прыть, одинаковую скорости света, требуется нескончаемое численность энергии, и конкретно потому физиологически не¬возможно, чтоб какое-нибудь тело достигло данной скорости. Этот итог был доказан измерениями, какие проводились над электронами. Кинетическая энергия точечной массы вырастает быст¬рее, ежели квадрат её скорости, и делается нескончаемой для скорости, одинаковой скорости света».
Прыть света является предельной скоростью распростра¬нения материальных действий. Она не может накладываться ни с какой-никакой скоростью и для всех инерциальных систем оказыва¬ется неизменной. Все передвигающиеся тела на Земле сообразно отношению к скорости света имеют прыть, одинаковую нулю.
Прыть звука только только 340 м/с. Это не¬подвижность сообразно сопоставлению со скоростью света.
Из данных 2-ух принципов постоянства скорости света и расширенного принципа относительности Галилея математи¬чески следуют все расположения особой теории относительно¬сти(СТО). Ежели прыть света постоянна для всех инерциальных систем, а они все равноправны, то физиологические величины длины тела, интервала времени, массы для различных систем от¬счета будут разными. Этак, длина тела в передвигающейся системе станет меньшей сообразно отношению к покоящейся. Сообразно формуле:

где i длина тела в передвигающейся системе со скоростью V сообразно отно¬шению к неподвижной системе; l длина тела в покоящейся системе.
Для интервала же времени, продолжительности какого-нибудь про¬цесса напротив. Время станет как бы вытягиваться, капать мед¬леннее в передвигающейся системе сообразно отошению к неподвижной, в которой этот процесс станет наиболее скорым. Сообразно формуле:

Ещё раз подчеркнем, что эффекты особой теории от¬носительности будут выказываться при скоростях, недалёких к световым. При скоростях существенно не в такой мере скорости света формулы СТО переходят в формулы классической механики.

Выдержка

2. ПРОСТРАНСТВО И ВРЕМЯ

Какие же следствия для места и времени выливаются из общей теории относительности?Для этого необходимо устремиться сначала к геометрии, которая появилась до этого только как преподавание о физиологическом пространстве, измерении земляных площадей и строй сооружений. Однако уже в древности возникла теоре¬тическая, аксиоматическая геометрия Евклида, которая остава¬лась единой по XIX в. ДДДККК ИСТИНА, по конца XIX в. не дела¬лось какого-нибудь различия меж теоретической и физиологической геометрией.
С геометрией Евклида связывался тот взор, что пространст¬во всюду одно и то же. Она исходила из 5 аксиом, либо постула¬тов. Почти всех математиков не удовлетворял 5-ый постулат, кото¬рый гласил, что из одной точки на плоскости разрешено вести лишь одну прямую, которая не станет скрещиваться с предоставленной, насколько бы её ни продолжали. Этот постулат не был явен, этак как никто не мог бы его опытно засвидетельствовать даже в фантазии невозможно же линию продлить в бескрайность.
Разряд узнаваемых математиков пробовали обосновать, что этот посту¬лат на самом деле является аксиомой, т. е. его разрешено вывести из че¬тырех остальных. Однако все их пробы оказались плохими. Они этак либо по другому неявно подразумевали тот же самый-самый 5-ый постулат. На¬пример, в той форме, что сумма углов треугольника одинакова двум прямым. ДДДККК Большой ученик К. Гаусс 1-ый поставил под со¬мнение взможность такового подтверждения, т. е. признал, что по¬стулат является теоремой и, следственно, его разрешено сменить иными теоремами, построив новейшую геометрию. Однако он на это не осмелился.
И только Н. И. Лобачевский в Рф, Б. Риман в Германии и Я. Больяй в Венгрии выстроили новейшие геометрии, отбросив 5-ый постулат и заменив его на остальные. Б. Риман заменил его на теорему, что чрез точку, лежащую за пределами предоставленной непосредственный на плоско¬сти, невозможно вести ни одной параллельной, все они будут пере¬секаться с предоставленной непосредственный. Н. И. Лобачевский и Я. Больяй допус¬тили, что есть очень много прямых, какие не пересекутся с предоставленной непосредственный.
Для объяснения отличия данных геометрий поймем место 2-ух измерений, поверхность. Евклидова геометрия реализуется на плоскости, Римана на поверхности сферы, на которой пря¬мая линия смотрится как кусок дуги огромного кружка и его центр совпадает с центром сферы. Геометрия Лобачевского осуществля¬ется на этак прозываемою псевдосфере. Так как место владеет 3 измерения, то для всякой геометрии вводится мнение кривизны места. В евклидовой геометрии дуга нуле¬вая, у Римана позитивная, у ЛобачевскогоБольяя от¬рицательная.(рис. 3)
Так как постулат параллельности эквивалентен положе¬нию о сумме углов треугольника, то отличие данных геометрий убедительно рисуется на рисунке. В геометрии Евклида сумма углов треугольника одинакова 180°, у Римана она более, у Лоба¬чевского не в такой мере.

Рис. 3
Под кривизной места не необходимо воспринимать искажение плоскости вроде такого, как искривлена поверхность евклидовой сферы, в каком месте наружная поверхность отлична от внутренней.
Внутри её поверхность вы¬глядит вогнутой, снаружи выпуклой. Ежели же хватать плоскость в пространстве Лобачевского либо Римана, обе её стороны являются совсем схожими. Элементарно внутренняя конструкция плоско¬сти такая, что мы измеряем её с поддержкой некого коэффи¬циента «кривизны». Дуга места понимается в науке как отклонение его метрики от евклидовой, что буквально описыва¬ется на языке арифметики, однако не имеет место быть каким-то нагляд¬ным образом.
Риман потом показал целостность и согласованность всех неевклидовых геометрий, личным случаем которых являет¬ся геометрия Евклида.
Создатели геометрий Лобачевский и Риман считали, что лишь физиологические опыты имеют все шансы представить, какова геометрия нашего решетка. Эйнштейн в общей теории относительности сделал геомет¬рию физиологической экспериментальной наукой, которая подтверди¬ла нрав места Римана. Тут снова призовем на по¬мощь духовный опыт. Представим себе, что лифт поко¬ится в неимение гравитационного поля(см. рис. 4, а). В стене лифта изготовлено отверстие А, чрез которое луч света падает на его противоположную сторону. Линия АВ ровная. Пусть сейчас лифт затевает перемещение кверху с ускорением g, т. е. 9,8 м/с2. За время, покуда свет проходит отдаление меж стенами, лифт сдвигается кверху, и луч света угождает уже не в точку В, а в точку С(см. рис. 4, б).

Рис. 4
Линия АС предохраняет качество существовать кратчайшим промежутком меж 2-мя точками, однако это станет уже не ровная, а прямейшая, либо геодезическая. На Земле, поверхность которой представляет собой сферу, такие полосы и именуются геодезическими. Общественная концепция относительности подменяет закон тяготения Ньютона но¬вым уравнением тяготения. Закон Ньютона выходит как пре¬дельный вариант эйнштейновских уравнений. Рассчитанное теоре¬тически Эйнштейном аномалия луча света было потом опытно доказано наблюдениями во время сол¬нечного затмения, когда луч света от звезды проходит поблизости поля тяготения Солнца.
В общей теории относительности Эйнштейн доказал, что конструкция пространствавремени определяется распределением масс материи. Когда корреспондент южноамериканской газеты «Нью-Йорк Тайме» спросил Эйнштейна в апреле 1921 г. , в чем сущность его теории относительности, он ответил: «Сущность такая: ранее считали, что ежели каким-либо чудом все материальные вещи пропали бы внезапно, то место и время остались бы. Сообразно же теории относительности совместно с вещами пропали бы и про¬странство, и время».

Литература

1. В. М. Найдыш, Концепции современного естествознания, - М. : Гардарики, - 2000. 476 с.
2. А. Ю. Скопин, Концепции современного естествознания, - М. : ТК Велби, Изд-во Проспект, - 2003. 392 с.
3. С. Г. Хорошавина, Концепции современного естествознания: курс лекций, - Ростов на дону н/Д: Феникс, - 2005. 480 с.
4. Г. И. Рузавин, Концепции современного естествознания, - М. : Проект, - 2002. 336с.
5. Концепции современного естествознания/ Под ред. В. Н. Лавриненко. М. : ЮНИТИ-ДАНА, 2003. 317с.
6. Бондарев В. П. Концепции современного естествознания. М. : Альфа-М, 2003. 464с.

Больше работ по теме: