Элементы специальной теории относительности
Элементы специальной теории относительности
В своей работе “К электродинамике движущихся тел”, опубликованной в 1905г., Эйнштейн сформулировал более точную теорию механики быстродвижущихся тел - специальную теорию относительности.(1)
Специальная теория относительности (СТО) применима для тел, движущихся со скоростью, близкой к скорости света в вакууме
Исходными для построения теории относительности являются два закона природы, получившие подтверждение в самых различных явлениях движения. Эти законы были сформулированы Эйнштейном в следующем виде:
Законы, по которым изменяются состояния физических систем, не зависят от того, к которой из двух координатных систем, находящихся относительно друг друга в равномерном поступательном движении, эти изменения состояния относятся”.
Каждый луч света движется в “покоящейся” системе координат с определенной скоростью, независимо от того, испускается этот луч света покоящимся или движущимся телом”.
Первый закон распространяет закон эквивалентности инерциальных систем(закон относительности классической механики Галилея - Ньютон) на широкий класс физических явлений. Второй закон устанавливает постоянство скорости света независимо от скорости движения источника света.(1)
Второй закон кажется наиболее парадоксальным. В самом деле, при изучении движения тел со скоростями, малыми по сравнению со скоростью света, мы убеждаемся и теоретически, и экспериментально, что скорость тела относительно неподвижной системы координат зависит от движения “платформы”, с которой бросание тела производится. Так мяч, брошенный в направлении движения поезда, будет иметь по отношению к Земле большую скорость, нежели мяч, брошенный с неподвижного поезда. Для случая прямолинейного движения результирующая скорость будет равна алгебраической сумме слагаемых скоростей. При движении платформы и тела в одну сторону результирующая скорость будет равна арифметической сумме скоростей и будет подсчитываться по формуле:
рез. =
,
где v рез. Есть результирующая скорость тела по отношению к Земле,
- скорость платформы,
- скорость тела по отношению к платформе.
Из этого уравнения следует, что результирующая скорость всегда меньше скорости света. Даже в предельном случае, когда
= с,
= с,
Существенные изменения претерпевают и другие понятия механики. Масса тела в задачах специальной теории относительности зависит от скорости движения тела.
В этой формуле
- масса тела при v = 0 (масса “покоя”), m - масса тела, движущегося со скоростью v, и масса тела неограниченно возрастает, если его скорость приближается к скорости света.
Время в теории относительности не является универсальным; для движущегося наблюдателя время течет медленнее, чем для неподвижного. Связь времен, показываемых покоящимися и движущимися часами, определяется формулой:
где
- время, отсчитываемое неподвижными часами, а t - время, показываемое часами, движущимися со скоростью v относительно неподвижной системы. Для обычных задач механики величина очень мала по сравнению с единицей, и механика Ньютона дает весьма точные результаты.
При скоростях, близких к скорости света, уточнения, даваемые теорией относительности, приобретают принципиальный характер и в настоящее время, например, конструирование ускорителей, определение времени жизни элементарных частиц и экспериментальное определение массы быстродвижущихся тел не могут быть произведены без учета результатов, вытекающих из специальной теории относительности.(3)
Литература:
1.Детская энциклопедия. Том 3
2 А.И.Маркушевич, А.М.Кузнецова, И.В.Петрянов Вещество и энергия.
3. Сополов Е.Ф. КСЕ.
Скорость света и методы её определения Экспериментальные основы специальной теории относи. Эксперементальные доказательства специальной теории относительности. Экспериментальные подтверждения специальной теории относительности. Элементы специальной теории относительности Москва Россия Москве. Главные выводы специальной и общей теории относительности. Теория относительности постулата следствия по ксе. Элементы специальной теории относительности СТО. Элементы специальной теории относительности. Специальная теория относительности реферат. Что такое элементы теории относительности. Специальная теория относительности ксе. Элементы теории относительности кратко. КСЕ элементы теории относительности. Теория относительности её элементы. К электродинамике движущихся тел.
|
