Содержание
- 2. Естествознание 20 столетия нарисовало новую картину мира, которая в большей мере отличается от классических представлений 19
- 3. Концепции, первоначально сформулированные на основе данных электродинамики, приобрели потом более общий смысл и были выведены из
- 4. Это развитие приводило к мысли о возможном объяснении в последнем счете всех явлений природы электромагнитными процессами
- 5. Однако этот замысел оказался (если еще раз вспомнить удивительное по емкости и точности замечание Бора) недостаточно
- 6. Эмбриональная стадия развития электромагнитной картины мира (в целом последняя так и не вышла из эмбрионального состояния)
- 7. Существовали концепции, выводившие существование дискретных частиц из свойств континуальной среды, но эти концепции цементировали классическое представление
- 8. В набросках электромагнитной картины мира, столь частых в конце 90-х и начале 900-х годов этот идеал,
- 9. Но исторически исходным пунктом этого переосмысления было представление об электромагнитной природе исходных взаимодействий между телами и
- 10. В самом начале 80-х годов Гельмгольц в речи, посвященной Фарадею, объяснил фарадеевы законы электролиза с помощью
- 11. Затем Дж.Стоней написал об электронах – элементарных зарядах. В конце века широкие и систематические исследования прохождения
- 12. Было высказано предположение, что катодные лучи представляют собой поток дискретных частиц электричества. В дальнейшем удалось не
- 13. В 90-ые годы представления об атомах и электронах сводились к следующему. Положительное электричество распределено равномерно по
- 14. В металлах электроны движутся независимо от атомов. Представление о дискретных электрических зарядах и их связи со
- 15. Электрический ток целиком сводится движению электронов. Электрические и магнитные силы действуют только на заряды, эфир не
- 16. Поэтому величины диэлектрической постоянной ε и магнитной проницаемости μ теряют тот смысл, который они имели в
- 17. Тела обладают также определенной проводимостью σ. Проводимость – также не исходное, а вторичное понятие: она связана
- 18. Из теории Лоренца вытекает, что движение тел в эфире не изменяет сколько-нибудь заметно электродинамических и оптических
- 19. Таким образом, представление об эфире как абсолютном теле отсчета, поставившее эфир на места ньютонова пустого абсолютного
- 20. Такие измерения дали отрицательный результат, и благодаря этому в электродинамике утвердилось представление об относительности, уже не
- 21. Еще в 1881 г. Дж.Дж.Томсон предположил, что инерция электромагнитного поля прибавляется к инерции тела и поэтому
- 22. Экспериментальные данные об отношении заряда электрона к его массе были получены при изучении отклонения катодных лучей
- 23. Абрагам в 1903 году высказал предположение о твердом шарообразном электроне и равномерном распределении заряда по его
- 24. Критерии выбора научной теории Эйнштейна: Проверка теоретической основы на имеющемся опытном материале – внешнее оправдание теории
- 25. Классическая физика не обладала в конце 19 начале 20 века «внешним оправданием». Электродинамика и оптика привел
- 26. Эйнштейн полагал, что мироздание гармонично, существует универсальная связь всех процессов природы, и гармония мира выражается в
- 27. «Природа устроена так, что ее законы в большей мере определяются уже чисто логическими требованиями настолько, что
- 28. В 18 веке пытались построить вечный двигатель, неудача таких попыток была сформулирована в виде общего правила,
- 29. Аналогичную эволюцию претерпела экспериментально подготовленная невозможность зарегистрировать движение, отнесенное к эфиру. Систематическое объяснение такой невозможности было
- 30. Эйнштейн «Если бы неподвижный, заполняющий все пространство световой фильтр действительно существовал, к нему можно было бы
- 31. Первые опыты, доказавшие отсутствие эфирного ветра, были сделаны за 25 лет до теории относительности. Они оказались
- 32. В 1881 году Майкельсон провел наблюдения, отличающиеся чрезвычайно высокой точностью, позволяющей обнаружить эффекты, зависящие от второй
- 33. Существование такой разности и должен был обнаружить опыт Майкельсона, повторенный в 1887 году Майкельсоном и Морли,
- 34. Наряду с применением интерферометра были проделаны и другие эксперименты, в частности эксперименты с электрическими конденсаторами и
- 35. Опыты показали, что движение Земли не сказывается на электродинамических явлениях. Эксперименты, показавшие отсутствие эфирного ветра, представляют
- 36. Чтобы еще раз представить себе с максимальной наглядностью значение оптических, или, что, то же самое, электродинамических,
- 37. Представим себе прямолинейно движущуюся систему с источником света, движущимся вместе с ней, и двумя другими экранами,
- 38. Если данная система – плывущий вдоль берега корабль, то луч подвешенного в центре фонаря долетит до
- 39. В свое время Физо (1851 г.) исследовал, увлекают ли тела эфир при своем движении. Он направлял
- 40. Тогда для внешней системы скорость света будет постоянной и независимой от движения источника света и экранов.
- 41. Таким образом, увлекают тела эфир или не увлекают, скорость света должна была оказаться различной: в первом
- 42. Эксперименты, тщательно поставленные и многократно проверенные, заставили физиков отказаться от гипотезы увлечения, а затем и от
- 43. Это обстоятельство можно было бы зарегистрировать при помощи оптических наблюдений, если бы время продольного и поперечного
- 44. Иными словами, электроны-шарики преобразуются в эллипсоиды, малые оси которых лежат в направлении движения. Далее Лоренц принимает,
- 45. Формулы преобразования продольных линейных масштабов и времени, введенные Лоренцом, были уточнены Эйнштейном и Пуанкаре и легли
- 46. Движение деформированных тел остается абсолютным движение, движением в абсолютном пространстве, в той электродинамической форме, какую Лоренц
- 47. В 1905 г. Пуанкаре написал статью «О динамике электрона»: оптические и электродинамические явления не могут обнаружить
- 48. Собственно, физические следствия, выведенные Пуанкаре из «постулата относительности», не выходят по существу, за рамки классической физики.
- 49. В теории Лоренца постоянство скорости света – феноменологический результат двух компенсирующих друг друга явлений: Замедления скорости
- 50. В теории Эйнштейна постоянство скорости света имеет субстанциональный характер, и относительность характерна не для результатов эксперимента,
- 51. В 1955 г. Эйнштейн писал Зелигу: «Если взглянуть в прошлое развития теории относительности, не будет сомнений,
- 52. Общие соображения антиципируют экспериментальные результаты – невозможность регистрации абсолютного движения. «В физике нет понятия, применение которого
- 53. Каждому физическому понятию должно быть дано такое определение, в силу которого можно было бы в принципе
- 54. Статья «К электродинамике движущихся тел» начинается констатацией экспериментально установленного факта: в системах, движущихся друг относительно друга
- 55. Понятие эфира становится здесь излишним, так как исчезает абсолютное покоящееся пространство, физическим эквивалентом которого и был
- 56. Теперь мы уже не можем делить скорость света на эти компоненты, складывающиеся по правилу сложения скоростей
- 57. Если пространство перестает быть средой, точки которого обладают скоростью относительно тела, то теряет смысл старое представление
- 58. Аналогично изменяются пространственные масштабы: длина стержня, измеренная в одной системе отсчета (в которой стержень покоится), и
- 59. Чем выше скорость, тем меньше становится ускорение под действием тех же сил. Когда скорость движущегося теля
- 60. В сентябре 1905 г. Эйнштейн написал небольшую статью – дополнение к первой работе о специальной теории
- 61. После работ Эйнштейна для дальнейшего развития СТО приобрели труды Германа Минковского «Принцип относительности» (1907), «Основные уравнения
- 62. Пространство измеряется тремя координатами, время можно рассматривать в качестве четвертой. Четырехмерное восприятие мира существовало давно. Аналитическая
- 63. При движении в трехмерном пространстве координата времени оказывается четвертой по счету и механика может быть изложена
- 64. Минковский придал представлении. о времени как о четвертом измерении иной, более глубокий смысл. Он сравнивает между
- 65. Но можно отметить также время перпендикулярами, восставленными из каждого пункта отрезка, причем длина перпендикуляра равна времени,
- 66. Очевидно, если точка движется в пространстве трех измерений, то ее движение можно представить трехмерной пространственной кривой
- 67. Когда мы проектируем четырехмерную кривую на трехмерное пространство (вообще, при проектировании n-мерного объекта на (n−1) –
- 68. Если же мы не пользуемся проекциями, вид кривой не зависит ни от каких внешних поверхностей или
- 69. Идея Минковского – переход от трехмерного, пространственного (с параметром, показывающим время) представления движения к четырехмерному пространственно-временному
- 70. В той форме, какую придал теории относительности Минковский, время теряет свое изолированное от пространства представление, которое
- 71. Реальным, происходящим в пространстве и времени событиям соответствуют точки, характеризуемые определенными значениями четырех координат. Пространственную точку,
- 72. События параметризуются мировыми точками, точками четырехмерного континуума. В качестве события Минковский рассматривает пребывание материальной точки в
- 73. Пусть некоторая субстанциальная точка находится в мировой точке, т.е. имеет определенные значения пространственных и временной координат.
- 74. «Весь мир представляется разложенным на такие мировые линии, и мне бы хотелось бы сразу отметить, что,
- 75. Эйнштейн: «распространенной ошибкой является мнение, будто частная теория относительности как бы открыла, или же вновь ввела,
- 76. Тем самым четырехмерный континуум распадается на трехмерный и одномерный (время), так что четырехмерное рассмотрение не навязывается
- 77. Теория относительности говорит не о том, что время может быть изображено четвертой координатой, а о том,
- 78. «Нет объективного расщепления четырехмерного континуума на трехмерно-пространственный и одномерно-временной континуумы, имеет своим следствием, что законы природы
- 81. Строение пространства может быть выражено с помощью векторов. Операции сложения векторов и умножения векторов на вещественное
- 82. По представлению классической физики, мировое пространство, вмещающее в себе всё бесконечное множество тел, имеющихся во Вселенной,
- 83. Главное отличие пространства Минковского от наблюдаемого пространства заключается в метрических свойствах. Так как метрические свойства пространства
- 84. Первый постулат Эйнштейна – о равноправии всех инерциальных систем отсчёта. Это просто констатация очевидного геометрического факта
- 85. Каждая мировая линия уже сформировалась, проявилась в прошлой своей части. Но в будущем её ещё нет.
- 86. Представление о проявляющем процессе влечёт за собой представление о фронте этого процесса, или о проявляющем фронте.
- 87. Так как мы не воспринимаем различие значений координаты y = ct в виде пространственного различия, то
- 88. Понятие материальной точки противоречиво. С одной стороны, мировую линию мы воспринимаем в виде точки, вернее, в
- 89. Понятие мировой линии разрывает замкнутость атомистического мировоззрения (тела состоят из атомов, а атомы есть тела), для
- 90. Отсутствие мировых линий воспринимается нами как отсутствие тел, пустота. Однако нельзя считать пустотой то, из чего
- 91. В модели мира Минковского такой парадокс не возникает, ибо в ней прошлое существует. Его материальность зафиксирована
- 92. Источник парадоксальности сокращения длин в том, что за материальный объект "стержень" принимается одна из возможных форм
- 93. Полоса мировых линий есть материальный объект, обладающий собственными характеристиками, которые не зависят от выбора координатной системы.
- 94. Так называемый парадокс близнецов в действительности отражает инвариантность длин мировых линий. Мерой инертности любой мировой линии
- 95. На протяжении всей мировой линии подтверждается универсальное постоянство массы покоя как главного отличительного признака каждого типа
- 96. Наглядному осмыслению проблемы энергии покоя тела могут помочь следующие упрощённые соображения. Мировая линия сложного тела является
- 97. Каждая из таких "нитей" характеризуется определённым 4-вектором энергии, и геометрическая сумма этих векторов представляет 4-вектор энергии
- 98. Но так как в системе отсчёта, связанной с рассматриваемым телом, суммарный наблюдаемый импульс тела равен нулю,
- 99. Проекции же векторов энергии микрочастиц на направление касательной к мировой линии тела суммируются как однонаправленные, формируя
- 101. Скачать презентацию