Принцип относительности Эйнштейна

Содержание

Слайд 2

12.2. Принцип относительности Эйнштейна В 1905 г. в журнале «Анналы физики»

12.2. Принцип относительности Эйнштейна

В 1905 г. в журнале «Анналы физики» вышла

знаменитая статья А. Эйнштейна «К электродинамике движущихся тел», в которой была изложена специальная теория относительности (СТО).
Потом было много статей и книг, поясняющих, разъясняющих, интерпретирующих эту теорию.
Слайд 3

Принцип относительности Эйнштейна представляет собой фундаментальный физический закон, согласно которому любой

Принцип относительности Эйнштейна представляет собой фундаментальный физический закон, согласно которому любой

процесс протекает одинаково в изолированной материальной системе находящейся в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения. Иначе говоря, законы физики имеют одинаковую форму (инвариантны) во всех инерциальных системах отсчета.
Слайд 4

Инвариантность – неизменность вида уравнения при переходе из одной системы отсчета


Инвариантность – неизменность вида уравнения при переходе из одной системы отсчета

в другую (при замене координат и времени одной системы – другими).
2. Скорость света в пустоте одинакова во всех инерциальных системах отсчета и не зависит от скорости источника и приемника света.
Все как-то пытались объяснить отрицательный результат опыта Майкельсона-Морли, а Эйнштейн – постулировал это, как закон.

В основе СТО лежат два постулата Эйнштейна
1. Все законы природы одинаковы во всех инерциальных системах отсчета.

Слайд 5

В первом постулате главное, что время тоже относительно – такой же

В первом постулате главное, что время тоже относительно – такой же

параметр, как и скорость, импульс, и т.д.
Второй – возводит отрицательный результат опыта Майкельсона-Морли – в ранг закона природы:
Специальная теория относительности представляет физическую теорию, изучающую пространственно-временные закономерности, справедливые для любых физических процессов, когда можно пренебречь действием тяготения.
Слайд 6

12.3. Преобразования Лоренца Формулы преобразования при переходе из одной инерциальной системы

12.3. Преобразования Лоренца

Формулы преобразования при переходе из одной инерциальной системы в

другую с учетом постулатов Эйнштейна предложил Лоренц в 1904 г.

Лоренц Хендрик Антон (1853 – 1928) – нидерландский физик-теоретик, создатель классической электронной теории на основе электромагнитной теории Максвелла-Герца.

Слайд 7

Его работы посвящены термодинамике, электродинамике, статической динамике, оптике, теории излучения, атомной

Его работы посвящены термодинамике, электродинамике, статической динамике, оптике, теории излучения,

атомной физике. Вывел формулу, связывающую диэлектрическую проницаемость с плотностью диэлектрика (формула Лоренца -Лоренца), дал выражение для силы, действующей на движущийся заряд в электромагнитном поле (сила Лоренца), развил теорию дисперсии света.

Разработал электродинамику движущихся тел (преобразования Лоренца).
Член многих академий наук, в том числе и АН СССР, лауреат Нобелевской премии.

Слайд 8

Рассмотрим две инерциальные системы отсчета (неподвижную и подвижную) k и k'.

Рассмотрим две инерциальные системы отсчета (неподвижную и подвижную) k и k'.

Пусть

x, y, z, t координаты и время некоторого события в системе k, а x', y', z', t' координаты и время того же события в k'.
Слайд 9

Как связаны между собой эти координаты и время? В рамках классической

Как связаны между собой эти координаты и время?
В рамках классической

теории при
эта связь устанавливается преобразованиями Галилея, в основе которых лежат представления об абсолютном пространстве и независимом времени:

Из этих преобразований следует, что взаимодействия, в том числе и электромагнитные, должны передаваться с бесконечно большой скоростью и, скорость движения сигнала в системе k, отличается от скорости в системе k':

Слайд 10

Лоренц установил связь между координатами и временем события в системах отсчета


Лоренц установил связь между координатами и временем события в системах

отсчета k и k' основываясь на постулатах СТО:
Слайд 11

- все инерциальные системы отсчета физически эквивалентны; - скорость света в

- все инерциальные системы отсчета физически эквивалентны;
- скорость света в вакууме

постоянна и конечна, во всех инерциальных системах отсчета и не зависит от скорости движения источника и наблюдателя.
Таким образом, при больших скоростях движения сравнимых со скоростью света, Лоренц получил
Слайд 12

где Преобразования Лоренца.


где

Преобразования Лоренца.

Слайд 13

Истинный физический смысл преобразований Лоренца был впервые установлен Эйнштейном в 1905


Истинный физический смысл преобразований Лоренца был впервые установлен Эйнштейном в 1905

г. в СТО. В теории относительности время иногда называют четвертым измерением. Точнее говоря, величина ct, имеющая ту же размерность, что и x, y, z ведет себя как четвертая пространственная координата. В теории относительности ct и x проявляют себя с математической точки зрения сходным образом.