Лекция 4 Специальная теория относительности



страница1/7
Дата28.07.2018
Размер0.81 Mb.
ТипЛекция
  1   2   3   4   5   6   7


Лекция 4

Специальная теория относительности

Постулаты специальной теории относительности. Относительность одновременности. Вывод преобразований Лоренца. Лоренцево сокращение длин и замедление хода времени. Релятивистский закон сложения скоростей. Аберрация света.
В начале XX века глубокое, всестороннее обсуждение накопленных экспериментальных данных и сформировавшихся теоретических представлений привели Эйнштейна к пересмотру принципов классической физики и, в первую очередь, представлений о пространстве и времени. В результате была создана специальная теория относительности, которая расширила границы классической физики, включив сюда также явления, связанные с движениями с большими скоростями.

В основу этой теории Эйнштейн (1905 г.) положил два непреложных экспериментальных факта (постулаты Эйнштейна):

а) принцип относительности, который является распространением принципа относительности Галилея на все физические явления,

б) абсолютность скорости светаскорость света не зависит от состояния движения его источника.

Первый из этих двух постулатов, составляющих основу теории Эйнштейна, был известен, фактически, со времен Галилея, а второй – не вызывал сомнения после опытов Майкельсона и Морли. Так чем же объясняется та революционная роль, которая заслуженно приписывается теории, построенной на этих постулатах, и самому Эйнштейну? Дело в том, что хотя эти факты и были известны, всегда избегали рассматривать их вместе, т.к. последствия, получаемые из этого «противоречили здравому смыслу».


рис. 4.1

Не случайно, что Ритц, критикуя эту теорию, привел следующий пример. Пусть источник света, помещенный в начале инерциальной системы отсчета , в момет времени , когда начало ИСО , двигающейся с большой скоростью u совпадает с началом ИСО , излучает кратковременный импульс света (рис. 4.1). Если верны эти два постулата, то в последующий момент ; световые кванты в образуют поверхность сферы радиуса ct, а в – также сферическую поверхность, но с центром . Парадокс, по Ритцу, заключается в том, что одни и те же световые кванты одновременно образуют две разные сферические поверхности.

Впервые причину кажущегося противоречия между двумя приведенными постулатами понял Эйнштейн. Оно лежит в основе классических представлений о пространстве и времени и, в первую очередь, в понятии одновременности, которое считалось в классической физике «само собой разумеющимся» и даже специально не определялось. С этим понятием связана процедура синхронизации часов. Если часы стоят рядом друг с другом, то их синхронизация не вызывает трудности. А если они далеки друг от друга? Действительно, как следует синхронизировать удаленные друг от друга часы? Для синхронизации часов Эйнштейн предложил использовать световые импульсы.



Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5   6   7


База данных защищена авторским правом ©znate.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница