ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ И АЛЬБЕРТ ЭЙНШТЕЙН

Альберт Эйнштейн (1879–1955)

Кратко об Эйнштейне

Альберт Эйнштейн
родился в 1879 году.
В 1900 году

Анри Пуанкаре Хендрик Лоренц (1854–1912) (1853–1928)

Закон внешнего фотоэффекта. 1921 г. (Нобелевская премия Эйнштейна)

Формула связи потери массы тела при излучении энергии
E = m⋅c2

Анри

Постулаты специальной теории относительности Эйнштейна (1905 г.)

Постулат 1. Принцип относительности
«Движение системы

Основные выводы из специальной теории относительности Эйнштейна (1905 г.)

1. Сокращение продольных

1. В системе отсчёта, движущейся равномерно и прямолинейно относительно наблюдателя, происходит

2. В системе отсчёта, движущейся равномерно и прямолинейно относительно наблюдателя, время

3. Движение со скоростью, превышающей скорость света, невозможно. (1)

V1 =

3. Движение со скоростью, превышающей скорость света, невозможно. (2)

V1 =

Преобразования Лоренца (1895 г.), которые Эйнштейн заново вывел в специальной теории

Основные выводы из общей теории относительности Эйнштейна (1915 г.)

Искривление пространства
вблизи

РАЗВИТИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О СВЕТЕ

Явления, рассматривавшиеся в физике раздельно до XIX века

Механика
Свет
Электричество
Магнетизм
Колебания
Волны

Развитие физических представлений в XIX веке

Электричество и магнетизм порождают друг друга
Электромагнитное

Классическая механика Ньютона и Галилея

Принцип инерции:
«Тела, не испытывающие воздействия сил,

Два представления о свете, сложившиеся в физике в XVII веке

Ньютон (1643-1727):

НЬЮТОН: Отражение света – это отскакивание частиц света от препятствия

Сложение скорости системы отсчёта со скоростью частиц света в ней

c’=c+v

c’=c-v

v

v

ГЮЙГЕНС: Свет – это волна в эфире

Эфир – среда, в которой

Круги на воде от «блинчиков». Скорость распространения волны не зависит от скорости

Круги от камней, отвесно падающих в реку. Движущаяся среда уносит волны

НАПРАВЛЕНИЕ ТЕЧЕНИЯ

Круги на озере, созданные перемещающимся источником. Скорость распространения волн в среде не

Представления о свете в XIX веке

Свет – это электромагнитная волна, распространяющаяся

Движение Земли вокруг Солнца по орбите. Среда – мировой эфир?

Опыт Майкельсона (1881 г.)

Цель:
измерить скорость
движения Земли по орбите
относительно мирового

Последовательные положения Земли на орбите через полгода

30 км/с

Установка Майкельсона по определению скорости движения Земли относительно мирового эфира с

Упрощённая схема установки Майкельсона по измерению разницы в задержках света вдоль

Идея опыта Майкельсона

мультфильм

Кадр 0

ВСПЫШКА СВЕТА
В НАЧАЛЕ ОТСЧЁТА, СВЯЗАННОМ
С ЗЕМЛЁЙ

НАПРАВЛЕНИЕ
ДВИЖЕНИЯ
ЗЕМЛИ ПО

Кадр 1

РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТА
В НЕПОДВИЖНОМ МИРОВОМ ЭФИРЕ

НАПРАВЛЕНИЕ
ДВИЖЕНИЯ
ЗЕМЛИ ПО ОРБИТЕ
В НЕПОДВИЖНОМ
МИРОВОМ

Кадр 2

РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТА
В НЕПОДВИЖНОМ МИРОВОМ ЭФИРЕ

НАПРАВЛЕНИЕ
ДВИЖЕНИЯ
ЗЕМЛИ ПО ОРБИТЕ
В НЕПОДВИЖНОМ
МИРОВОМ

Кадр 3

РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТА
В НЕПОДВИЖНОМ МИРОВОМ ЭФИРЕ

НАПРАВЛЕНИЕ
ДВИЖЕНИЯ
ЗЕМЛИ ПО ОРБИТЕ
В НЕПОДВИЖНОМ
МИРОВОМ

РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТА
В НЕПОДВИЖНОМ МИРОВОМ ЭФИРЕ

Кадр 4

НАПРАВЛЕНИЕ
ДВИЖЕНИЯ
ЗЕМЛИ ПО ОРБИТЕ
В НЕПОДВИЖНОМ
МИРОВОМ

РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТА
В НЕПОДВИЖНОМ МИРОВОМ ЭФИРЕ

Кадр 5

НАПРАВЛЕНИЕ
ДВИЖЕНИЯ
ЗЕМЛИ ПО ОРБИТЕ
В НЕПОДВИЖНОМ
МИРОВОМ

РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТА
В НЕПОДВИЖНОМ МИРОВОМ ЭФИРЕ

Кадр 6

НАПРАВЛЕНИЕ
ДВИЖЕНИЯ
ЗЕМЛИ ПО ОРБИТЕ
В НЕПОДВИЖНОМ
МИРОВОМ

Кадр 7

Кадр 8

Кадр 9

ОТРАЖЕНИЕ
ОТ ЗЕРКАЛА 2
ЛУЧА ПОПЕРЁК ДВИЖЕНИЯ

Кадр 10

ОТРАЖЕНИЕ
ОТ ЗЕРКАЛА 2
ЛУЧА ПОПЕРЁК ДВИЖЕНИЯ

Кадр 11

ОТРАЖЕНИЕ
ОТ ЗЕРКАЛА 1
ЛУЧА ВДОЛЬ
ДВИЖЕНИЯ

ОТРАЖЕНИЕ
ОТ ЗЕРКАЛА 2

Кадр 12

ОТРАЖЕНИЕ
ОТ ЗЕРКАЛА 2
ЛУЧА ПОПЕРЁК ДВИЖЕНИЯ

ОТРАЖЕНИЕ
ОТ ЗЕРКАЛА 1

Кадр 13

ОТРАЖЕНИЕ
ОТ ЗЕРКАЛА 1
ЛУЧА ВДОЛЬ
ДВИЖЕНИЯ

Кадр 14

ОТРАЖЕНИЕ
ОТ ЗЕРКАЛА 1
ЛУЧА ВДОЛЬ
ДВИЖЕНИЯ

Кадр 15

Кадр 16

Кадр 17

ЛУЧ ПОПЕРЁК ДВИЖЕНИЯ
ДОСТИГАЕТ НАЧАЛА ОТСЧЁТА

!

Кадр 18 (последний)

ЛУЧ ВДОЛЬ ДВИЖЕНИЯ
ДОСТИГАЕТ НАЧАЛА ОТСЧЁТА

ЛУЧ ПОПЕРЁК ДВИЖЕНИЯ
ДОСТИГАЕТ

Итог опыта Майкельсона

Ожидавшаяся разница задержек
при распространении света
вдоль и поперёк

Погрешности опытов по определению скорости эфирного ветра

Майкельсон (1881 г.) ……………18 км/с
Майкельсон,

Предложение Хендрика Лоренца (1883 г.) для объяснения отрицательного результата опыта Майкельсона

Мировой

Предложение Хендрика Лоренца: при движении происходит укорочение продольного плеча

ОТРАЖЕНИЕ
ОТ ЗЕРКАЛА

Преобразования Лоренца (1895 г.), обеспечивающие сокращение продольных размеров тел при движении

«МЕСТНОЕ»

Хендрик Лоренц Анри Пуанкаре нидерландский физик французский математик

Взгляды Пуанкаре (1)

Мирового эфира нет
Все инерциальные системы отсчёта равноправны

Взгляды Пуанкаре (2)

Математическая запись физических законов должна быть одинакова
во всех

Взгляды Пуанкаре (3)

Математическая запись уравнений электромагнетизма Максвелла тоже
должна быть одинакова

Принцип относительности Пуанкаре (Книга «Наука и гипотеза», 1902 г.)

Все физические явления

Лекция Пуанкаре в США о состоянии науки (1904 г.) (1)

Закон сохранения

Лекция Пуанкаре в США о состоянии науки (1904 г.) (2)

Закон сохранения

Признание заслуг Хендрика Лоренца

Преобразования, предложенные Лоренцем, обеспечивают одинаковость уравнений Максвелла в

Доклад Пуанкаре по теории относительности (Опубл. 5 июня 1905 г.

Работы Лоренца и Пуанкаре по теории относительности

Г.А. Лоренц. Интерференционный опыт Майкельсона. Из

Первая работа Эйнштейна по теории относительности

Г.А. Лоренц. Интерференционный опыт Майкельсона. Из книги

Сравнение строения теорий относительности Пуанкаре Эйнштейна (5 мая 1905 г.)

Вальтер Ритц (1878–1909)

Баллистическая теория света (1908 г.):
«К распространению света применим

Объяснение опыта Майкельсона по Вальтеру Ритцу

мультфильм

Упрощённая схема установки Майкельсона по измерению разницы в задержках света вдоль

Кадр 0

ВСПЫШКА СВЕТА
В НАЧАЛЕ ОТСЧЁТА, СВЯЗАННОМ
С ЗЕМЛЁЙ

НАПРАВЛЕНИЕ
ДВИЖЕНИЯ
ЗЕМЛИ ПО

Кадр 1

НАПРАВЛЕНИЕ
ДВИЖЕНИЯ
ЗЕМЛИ ПО ОРБИТЕ

РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТА С УЧЁТОМ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ

Кадр 2

НАПРАВЛЕНИЕ
ДВИЖЕНИЯ
ЗЕМЛИ ПО ОРБИТЕ

РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТА С УЧЁТОМ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ

Кадр 3

НАПРАВЛЕНИЕ
ДВИЖЕНИЯ
ЗЕМЛИ ПО ОРБИТЕ

РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТА С УЧЁТОМ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ

РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТА С УЧЁТОМ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ЗЕМЛИ

Кадр 4

НАПРАВЛЕНИЕ
ДВИЖЕНИЯ
ЗЕМЛИ ПО

РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТА С УЧЁТОМ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ЗЕМЛИ

Кадр 5

НАПРАВЛЕНИЕ
ДВИЖЕНИЯ
ЗЕМЛИ ПО

РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТА С УЧЁТОМ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ЗЕМЛИ

Кадр 6

НАПРАВЛЕНИЕ
ДВИЖЕНИЯ
ЗЕМЛИ ПО

РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТА С УЧЁТОМ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ЗЕМЛИ

Кадр 7

Кадр 8

ОТРАЖЕНИЕ
ОТ ЗЕРКАЛА 2
ЛУЧА ПОПЕРЁК ДВИЖЕНИЯ

ОТРАЖЕНИЕ
ОТ ЗЕРКАЛА

Кадр 9

ОТРАЖЕНИЕ
ОТ ЗЕРКАЛА 2
ЛУЧА ПОПЕРЁК ДВИЖЕНИЯ

ОТРАЖЕНИЕ
ОТ ЗЕРКАЛА

Кадр 10

ОТРАЖЕНИЕ
ОТ ЗЕРКАЛА 2
ЛУЧА ПОПЕРЁК ДВИЖЕНИЯ

ОТРАЖЕНИЕ
ОТ ЗЕРКАЛА

ОТРАЖЕНИЕ
ОТ ЗЕРКАЛА 1
ЛУЧА ВДОЛЬ
ДВИЖЕНИЯ

ОТРАЖЕНИЕ
ОТ ЗЕРКАЛА 2
ЛУЧА

Кадр 12

Кадр 13

Кадр 14

Кадр 15

Кадр 16 (последний)

ЛУЧ ПОПЕРЁК ДВИЖЕНИЯ
ДОСТИГАЕТ НАЧАЛА ОТСЧЁТА

!

ЛУЧ ВДОЛЬ

Достоинства баллистической теории Ритца

Объясняет отрицательный результат опыта Майкельсона
При этом не возникает

Раскол в представлениях физиков о природе света к 1908 году

СВЕТ –

В 1913 году баллистическая теория Ритца отвергается астрономом де Ситтером

C+V

V

V

C–V

Δ

ПРОВЕРКА ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ

«Бритва Оккама» – правило для теорий, которые пока не подтверждены на

Условия, необходимые для того, чтобы теория могла считаться научной

1. Теория должна опираться

Логическая критика теорий Эйнштейна и Пуанкаре

Короткая вспышка света при совмещении начал систем отсчёта

Распространение света с точки зрения различных наблюдателей

Две сферы от одной вспышки… ?..

Изложение мысленного эксперимента Эйнштейна в учебнике по физике

Использованный источник: Г.А.Зисман и О.М.Тодес. КУРС ОБЩЕЙ ФИЗИКИ

Толкование Пуанкаре принципа относительности

Равноправие Одинаковость инерциальных математической
систем записи
отсчёта физических законов

?

Результаты применения принципа относительности

Принцип
относительности

Равноправие
систем
отсчёта

Одинаковость
математического
описания

Различие
длин, времён,
масс

Неравноправие
систем
отсчёта

Несоблюдение
принципа
относительности

?

Исправленные результаты применения принципа относительности

Принцип
относительности

Равноправие
систем
отсчёта

Одинаковость
математического
описания

Одинаковость
длин, времён,
масс

Равноправие
систем
отсчёта

Соблюдение
принципа
относительности

Различие
систем отсчёта
из-за взаимного
движения

Различие
математического
описания

Возникновение скоростей, больших скорости света

Y’

X’

O’

V

V + С

V – С

Эйнштейн – субъективный идеалист

Ложка и линейка в стакане с водой. Излом реален или нет?

Опыты по проверке теории относительности

Проверка общей теории относительности. Отклонение луча звезды Солнцем

α

Солнечное затмение

Проверка общей теории относительности. Круговое смещение орбиты Меркурия

Δϕ

F1

F2

F

F

M

m

F

1. Материальные точки

2. Тела

Проверка постулата постоянства скорости света. Сравнение излучения краёв Солнца. (1)

СССР.

Проверка постулата постоянства скорости света. Сравнение излучения краёв Солнца. (2)

1

Проверка постулата постоянства скорости света. Сравнение излучения краёв Солнца. (3)

Опыт

Проверка постулата постоянства скорости света. Сравнение излучения краёв Солнца. (4)

Скоростные

Решающая проверка постулата постоянства скорости света

Радиолокация Венеры. 1964 г.

Проверка постулата постоянства скорости света. Радиолокация Венеры. (1)

США. Брайан Г.

Проверка постулата постоянства скорости света. Радиолокация Венеры. (2)

v =460м/с

c’=c+v

c’=c-v

SВ-З

Венера

Солнце

Проверка постулата постоянства скорости света. Радиолокация Венеры. (3)

c’=c+v

c’=c-v

tЗАД

SВ-З

v =460м/с

Венера

Проверка постулата постоянства скорости света. Радиолокация Венеры. (4)

c’=c+v

c’=c-v

tЗАД

SВ-З

c∙tЗАД =

Проверка постулата постоянства скорости света. Радиолокация Венеры. (5)

c’=c+v

c’=c-v

SВ-З

1. c ∙tЗАД

Проверка постулата постоянства скорости света. Радиолокация Венеры. (6)

c’=c+v

c’=c-v

SВ-З

1. c ∙tЗАД

Проверка постулата постоянства скорости света. Радиолокация Венеры. (7)

SPECTROSCOPY LETTERS, 2(12),

Непостоянство периода обращения спутника Юпитера Ио (1676 г.). (1)

Олаф Рёмер (1644

Непостоянство периода обращения спутника Юпитера Ио (1676 г.). (2)

Олаф Рёмер (1644

Непостоянство периода обращения спутника Юпитера Ио (1676 г.). (3)

Олаф Рёмер (1644

РАЗГАДКА ЭЙНШТЕЙНА

Загадки вокруг теории относительности

Пуанкаре как создатель теории относительности забыт
Общепризнана теория,

Релятивизм – направление в философии и физике

Высказывание Альберта Эйнштейна о постулате

Эйнштейн – общественный деятель

Еврейский университет в Иерусалиме. Осн. в 1918 г.

Нахум

Теория относительности и ядерная физика

Теория относительности и ядерная физика. (1)

1896 – самопроизвольный распад ядер

Беккерель

Теория относительности и ядерная физика. (2)

1896 – самопроизвольный распад ядер
1903 –

Теория относительности и ядерная физика. (3)

1896 – самопроизвольный распад ядер
1903 –

Теория относительности и ядерная физика. (4)

1896 – самопроизвольный распад ядер
1903 –

Теория относительности и ядерная физика. (5)

1896 – самопроизвольный распад ядер
1903 –

Теория относительности и ядерная физика. (6)

1896 – самопроизвольный распад ядер
1903 –

Теория относительности и ядерная физика. (7)

1896 – самопроизвольный распад ядер
1903 –

???

Формальные признаки лженауки

Нет или мало ссылок на предшественников.
Использована терминология, существующая только

Современные представления о природе света