Реферат Курсовая Конспект
Постулаты С.Т.О. Опытное обоснование постулатов. - раздел Образование, Гироскопы Специальная Теория Относительности Была Созда...
|
Специальная теория относительности была создана А. Эйнштейном в 1905 г. В ее основе лежат два постулата – принцип относительности Эйнштейна и постулат о постоянстве скорости света в вакууме.
До начала ХХ века считалось, что все физические явления можно свести к механическим явлениям и поэтому принцип относительности Галилея оправдывал себя, позволяя упростить объяснение (описание) опытных фактов. После открытия электромагнитных волн, квантовой механики, ядерной физики оказалось, что разнообразные формы движения материи не сводятся к механическому движению и поэтому вполне естественно возникло обобщение принципа относительности Галилея на всю совокупность физических явлений. Это было сделано А. Эйнштейном и подтверждается всеми имеющимися опытными фактами. Приведем несколько эквивалентных формулировок первого постулата специальной теории относительности (принципа относительности Эйнштейна): 1) Никакими физическими опытами, находясь внутри ИСО, нельзя установить движется она равномерно и прямолинейно или покоится; 2) все законы физики выглядят, записываются одинаково во всех ИСО; 3) все физические явления протекают одинаково во всех ИСО; 4) все законы физики инвариантны относительно преобразований Лоренца.
Из третьей формулировки первого постулата следует, что преобразования Галилея в С.Т.О. заменяются на преобразования Лоренца.
Согласно второму постулату С.Т.О. скорость света в вакууме одинакова во всех ИСО и не зависит от движения источника и приемника света. Этот постулат является необычным с обычной точки зрения, но он был подтвержден во многих опытах; среди которых наиболее известным является опыт Майкельсона и Морли (1881-1887 гг.)
Отвлекаясь от конкретных исторических аспектов этого опыта можно сказать, что в нем выяснялась зависимость скорости света от движения источника и приемника света. В этом опыте свет от источника делился на два луча, которые отражались от взаимно перпендикулярных зеркал, проходили до встречи одинаковое расстояние 2l и попадали в зрительную трубу, в которой наблюдалась картина интерференции (рис.1.30а)
Рис.1.31
Вначале луч 1 проходил расстояние вдоль и против скорости Земли (@30км/с), а луч 2, двигаясь перпендикулярно к направлению скорости Земли, проходил до встречи с лучом 1 такое же расстояние 2l. Учитывая закон сложения скоростей в классической механике (1.90) для времени t1 движения луча 1 можно получить следующую формулу:
Аналогично можно получить формулу для времени t2 движения луча 2 и расчеты, проведенные в рамках классической механики, дают что ∆t=(t1-t2)>0. Если ориентацию установки изменить на 900, то тогда ∆t=(t1-t2)<0 и поэтому оптическая разность хода лучей должна изменится и соответственно должна сместится картина интерференции. Но этого в опыте не наблюдалось, т.е. время распространение света в обоих направлениях было одинаковым: t1=t2.
Отсюда следует вывод, что к скорости света в вакууме неприменим закон сложения скоростей классической механики и она не зависит от движения источника и приемника света – скорость света одинакова во всех направлениях; свет, испущенный по всем направлениям подвижным и неподвижным источниками, будет иметь одинаковую скорость υ = c (рис.1.30.б).
Следствием второго постулата С.Т.О. является тот факт, что предельная скорость передачи взаимодействий в природе является конечной и равной скорости света в вакууме. Это приводит к новым дополнительным свойствам пространства и времени в С.Т.О.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Под гироскопом понимают быстро вращающееся симметричное твердое тело ось вращения которого ось симметрии может произвольно изменять свое...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Постулаты С.Т.О. Опытное обоснование постулатов.
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов