Современные представления о пространстве и времени. Лекция 5

Содержание

Слайд 2

ПРОСТРАНСТВО – характеристика протяженности материальных объектов и процессов. Количественным выражением пространства является расстояние.

ПРОСТРАНСТВО – характеристика протяженности материальных объектов и процессов.
Количественным выражением пространства

является расстояние.
Слайд 3

Классические концепции Пространство: абсолютное однородное непрерывное Современные концепции Пространство: относительно неоднородно дискретно

Классические концепции
Пространство:
абсолютное
однородное
непрерывное
Современные концепции
Пространство:
относительно
неоднородно
дискретно

Слайд 4

Геометрические характеристики пространства: Классическая концепция: трехмерно двунаправлено евклидово Современные концепции: геометрические характеристики пространства выполняются приблизительно.

Геометрические характеристики пространства:
Классическая концепция:
трехмерно
двунаправлено
евклидово
Современные концепции: геометрические характеристики пространства выполняются приблизительно.


Слайд 5

ВРЕМЯ – характеристика продолжительности материальных процессов. Количественным выражением такой характеристики является промежуток времени.

ВРЕМЯ – характеристика продолжительности материальных процессов.
Количественным выражением такой характеристики является

промежуток времени.
Слайд 6

Классические концепции Время: абсолютное однородное непрерывное Современные концепции Время: относительное неоднородное дискретное

Классические концепции
Время:
абсолютное
однородное
непрерывное
Современные концепции
Время:
относительное
неоднородное
дискретное

Слайд 7

Пространство и Время – формы существования Материи. По современным концепциям Материя

Пространство и Время – формы существования Материи.
По современным концепциям Материя

неотделима от Движения, Пространства и Времени.
Поэтому Пространство и Время являются материальными объектами – существуют только совместно, причем их свойства и даже само существование обусловлены движущейся Материей.
Вводится объединенное понятие Пространства-Времени
Слайд 8

Принципиально новый подход к вышеупомянутым вопросам предложил Эйнштейн (1879-1955), разработавший в

Принципиально новый подход к вышеупомянутым вопросам предложил Эйнштейн (1879-1955), разработавший в

1905-м году новую теорию пространства и времени, получившую название специальной теории относительности (СТО).
Слайд 9

Теория относительности Развитие электродинамики к концу XIX в. привело к пересмотру

Теория относительности
Развитие электродинамики к концу XIX в. привело к пересмотру представлений

о пространстве и времени.
СТО А. Эйнштейна – это новые воззрения на пространство и время.
Содержанием теории относительности является физическая теория пространства и времени, учитывающая взаимосвязь между ними геометрического характера.
Теория относительности – физическая теория, рассматривающая пространственно-временные свойства физических процессов.
Слайд 10

Специальная теория относительности СТО (1905г. «К электродинамике движущих тел») Рассматриваются свойства

Специальная теория относительности СТО (1905г. «К электродинамике движущих тел») Рассматриваются свойства

пространства-времени в приближении, в котором эффектами тяготения можно пренебречь.
Два постулата СТО:
Скорость света в вакууме одинакова во всех системах координат , движущихся равномерно и прямолинейно друг относительно друга (принцип постоянства скорости света).
Все законы природы одинаковы во всех системах координат, движущихся прямолинейно и равномерно друг относительно друга (принцип относительности).
Слайд 11

Следствия СТО: Два любых события, разделенных в пространстве, одновременны в одной

Следствия СТО:
Два любых события, разделенных в пространстве, одновременны в одной системе

отсчета и не одновременны в другой.
Расстояние не является абсолютной величиной, а зависит от скорости движения тела относительно данной системы отсчета.
Явления, описываемые теорией относительности и называемые релятивистскими (relatio –отношение), проявляются при скоростях движения тел, близких к скорости света в вакууме с=2,997924562 х 10 см/сек (обычно принимается равной приближенно 300 000 км/с).
Слайд 12

Общая теория относительности (ОТО)1916 Исследуются свойства Пространства-Времени при наличии полей тяготения.

Общая теория относительности (ОТО)1916
Исследуются свойства Пространства-Времени при наличии полей тяготения.
Любое массивное

тело, по Эйнштейну, вызывает вокруг себя «искривление» пространства, т.е. делает его геометрические свойства иными, чем в геометрии Евклида, и любое другое тело, движущееся в таком «искривленном» пространстве, испытывает воздействие первого тела.
Слайд 13

Созданная Эйнштейном ОТО является обобщением Ньютоновской теории тяготения на основе СТО.

Созданная Эйнштейном ОТО является обобщением Ньютоновской теории тяготения на основе СТО.


В основе ОТО лежит принцип эквивалентности – локальной неразличимости сил тяготения и сил инерции, возникающих при ускорении системы отсчета.
ОТО описывает тяготение как воздействие физической материи на геометрические свойства пространства-времени. В таком искривленном пространстве-времени движение тел «по инерции» происходит по геодезическим искривленным линиям. В сильном поле тяготения геометрия трехмерного пространства оказывается неевклидовой, а время течет медленнее.