Содержание
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ3
1.ПРИНЦИП ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ЭЙНШТЕЙНА4
1.1. Специальная теория относительности4
1.2. Общая теория относительности8
2. ПРОСТРАНСТВО И ВРЕМЯ10
2.1.Свойства пространства и времени13
3. МАССА И ЭНЕРГИЯ18
ЗАКЛЮЧЕНИЕ20
ЛИТЕРАТУРА21
ВВЕДЕНИЕ
Пространство и время как всеобщие и необходимые формы бытия материи являются фундаментальными категориями в современной физи¬ке и других науках. Физические, химические и другие величины непо¬средственно или опосредованно связаны с измерением длин и длитель¬ностей, т.е. пространственно-временных характеристик объектов. Поэто¬му расширение и углубление знаний о мире связано с соответствующими учениями о пространстве и времени.
Успехи ньютоновской системы (поразительная точность и ка¬жущаяся ясность) привели к тому, что многие критические сооб¬ражения в ее адрес обходились молчанием. А ньютоновская кон¬цепция пространства и времени, на основе которой строилась физическая картина мира, господствовала вплоть до конца XIX в.
В начале ХХ в. на смену классической механике пришла новая фундаментальная теория специальная теория относительности. Созданная усилиями ряда ученых, прежде всего А. Эйнштейна, она позволила непротиворечиво объяснить многие физические явления, которые не укладывались в рамках классических представлений.
В своей работе я более подробно остановлюсь на принципе относительности, а также таких понятиях как пространство, время, масса и энергия.
1.ПРИНЦИП ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ЭЙНШТЕЙНА
Специальная теория относительности
Специальная теория относительности созданная в 1905 г. А. Эйн¬штейном, стала результатом обобщения и синтеза классической ме¬ханики Галилея — Ньютона и электродинамики Максвелла — Лоренца. «Она описывает законы всех физических процессов при скоростях движения, близких к скорости света, но без учета поля тяготения. При уменьшении скоростей движения она сводится к классической механике, которая, таким образом, оказывается ее ча¬стным случаем».
Если бы были найдены абсолют¬ные пространство и время, а, следова¬тельно, и абсолютные скорости, то пришлось бы отказаться от принципа отнсительности, в соответствии с ко¬торым инерциальные системы равно¬правны. Создатель теории относитель¬ности сформулировал обобщенный принцип относительности, который теперь распространяется и на электро¬магнитные явления, в том числе и на движение света. Этот принцип гласит, что никакими физическими опытами (механическими, электромагнитными и др.), производимыми внутри дан¬ной системы отсчета, нельзя установить различие между состоя¬ниями покоя и равномерного прямолинейного движения. Класси¬ческое сложение скоростей неприменимо для распространения электромагнитных волн, света. «Для всех физических процессов скорость света обладает свойством бесконечной скорости. Для того чтобы сообщить телу скорость, равную скорости света, требуется бесконечное количество энергии, и именно поэтому физически не¬возможно, чтобы какое-нибудь тело достигло этой скорости. Этот результат был подтвержден измерениями, которые проводились над электронами. Кинетическая энергия точечной массы растет быст¬рее, нежели квадрат ее скорости, и становится бесконечной для скорости, равной скорости света».
Скорость света является предельной скоростью распростра¬нения материальных воздействий. Она не может складываться ни с какой скоростью и для всех инерциальных систем оказыва¬ется постоянной. Все движущиеся тела на Земле по отношению к скорости света имеют скорость, равную нулю.
Скорость звука всего лишь 340 м/с. Это не¬подвижность по сравнению со скоростью света.
Из этих двух принципов постоянства скорости света и расширенного принципа относительности Галилея математи¬чески следуют все положения специальной теории относительно¬сти (СТО). Если скорость света постоянна для всех инерциальных систем, а они все равноправны, то физические величины длины тела, промежутка времени, массы для разных систем от¬счета будут различными. Так, длина тела в движущейся системе будет наименьшей по отношению к покоящейся. По формуле:
где i длина тела в движущейся системе со скоростью V по отно¬шению к неподвижной системе; l длина тела в покоящейся системе.
Для промежутка же времени, длительности какого-либо про¬цесса наоборот. Время будет как бы растягиваться, течь мед¬леннее в движущейся системе по отошению к неподвижной, в которой этот процесс будет более быстрым. По формуле:
Еще раз подчеркнем, что эффекты специальной теории от¬носительности будут обнаруживаться при скоростях, близких к световым. При скоростях значительно меньше скорости света формулы СТО переходят в формулы классической механики.
