Створення спеціальної і загальної теорії відносності

Тип: Реферат.
Наука: Фізика.
Формат: docx.
К-сть сторінок: 19.
Короткий опис:

Зміст
ВИНИКНЕННЯ СПЕЦІАЛЬНОЇ ТЕОРІЇ ВІДНОСНОСТІ
СТВОРЕННЯ ЗАГАЛЬНОЇ ТЕОРІЇ ВІДНОСНОСТІ
Список використаних джерел

ВИНИКНЕННЯ СПЕЦІАЛЬНОЇ ТЕОРІЇ ВІДНОСНОСТІ

Появі статті Ейнштейна (1879—1955) «До електродинаміки тіл, що рухаються», у якій уперше були викладені основи теорії відносності, передувало, за словами самого автора, 7-10 років завзятих міркувань над проблемою впливу руху тіл на електромагнітні явища. Ейнштейн прийшов до висновку, що відносно електромагнітних явищ всі інерціальні системи координат рівноправні, тобто до принципу відносності. На підставі яких фактів прийшов до цього висновку Ейнштейн, можна судити по його зауваженнях у зазначеній вище статті. Він посилається на те, що явище електромагнітної індукції залежить винятково тільки від відносного руху провідника і магніту, а також на негативний результат дослідів по визначенню швидкості руху Землі щодо ефіру.

Одночасно з інваріантністю всіх законів природи, тобто принципом відносності, Ейнштейну здавалося ясним і існування інваріантності швидкості світла у всіх інерціальних системах відліку. Таке переконання виникло в Ейнштейна ще в молодості. У своїх спогадах він пише:

«У тому ж році в Аарау у мене виникло запитання: якщо і можна було погнатися за світловою хвилею зі швидкістю світла, то мали б ми перед собою не залежне від часу хвильове поле? Таке все-таки здається неможливим!.

Таким чином, Ейнштейн, очевидно, ще в молодості прийшов також до принципу, відповідно до якого у всіх інерціальних системах швидкість поширення світлової хвилі однакова. Цей принцип він використає вже у своїй першій роботі у явному вигляді. У першому випадку він думає, що швидкість світла в інерціальних системах завжди та сама в протилежних напрямках. У явній же формі цей принцип формулює як принцип сталості швидкості світла, що полягає в тому, що швидкість світла не залежить від швидкості його джерела. У своїй першій статті Ейнштейн ґрунтується на двох основних принципах, які покладені ним в основу спеціальної теорії відносності. Перший принцип — це принцип відносності: «Закони, по яких змінюються стани фізичних систем, не залежать від того, до якої із двох координатних систем, що рухаються відносно один одного рівномірно і прямолінійно, ці зміни стани ставляться». Другий принцип — принцип сталості швидкості світла: «Кожний промінь світла рухається в «спочиваючій» системі координат з певною швидкістю v незалежно від того, чи випускається цей промінь світла спокійним або тілом, що рухається».

Як же можна сполучити ці два принципи? Одночасна їх дія здається неможливим. Однак із цього парадоксального положення Ейнштейн знаходить вихід, аналізуючи поняття одночасності, у нього виникає ідея про відносний характер цього поняття. Разом із цим він приходить і до необхідності перегляду поняття простору й часу.

У фізиці, дотримуючись думки Ньютона про абсолютний час, завжди думали, що можна просто говорити про одночасність подій відразу у всіх точках простору. Ейнштейн спростовує таке подання. Він насамперед досліджує питання, яким чином можна встановити одночасність двох подій, що відбуваються в різних точках простору. Для того щоб зрівняти час двох подій, що відбуваються в різних точках простору, потрібно мати в цих точках годинники. По-перше, це повинні бути однаково влаштований годинник, по-друге, вони повинні йти синхронно. Для досягнення синхронності можна скористатися світловими сигналами.

Нехай у віддалених одної від одної точках простору А і В є однаковий час. Нехай годинники в точці А показують час tA коли із цієї точки виходить світловий сигнал (світловий промінь) у напрямку точки В. Нехай, далі, цей сигнал досягає точки В, коли годинник в ній показує час tB, і потім рухається назад до точки А куди приходить у момент часу t’A ПО годинниках, поміщеним у цій крапці. Будемо вважати, що годинники в точках А і В ідуть синхронно, якщо завжди виконується співвідношення

tB-tA = tA’-tB

Отже, і події в точках А і В будуть одночасними, якщо годинники в цих точках показують для них той самий час. Таке визначення одночасності здається цілком природним, якщо прийняти, що світло поширюється з однаковою швидкістю у всіх напрямках. Ейнштейн це й приймає, уводячи як визначення, що «час, необхідний для проходження світла з А у В, дорівнює «часу», необхідному для проходження світла з В в А».

rar

 Завантажити