Давид Ласерна - Эйнштейн. Теория относительности. Пространство – это вопрос времени.

Тут можно читать онлайн Давид Ласерна - Эйнштейн. Теория относительности. Пространство – это вопрос времени. - бесплатно полную версию книги (целиком) без сокращений. Жанр: Прочая научная литература, издательство Де Агостини, год 2015. Здесь Вы можете читать полную версию (весь текст) онлайн без регистрации и SMS на сайте лучшей интернет библиотеки ЛибКинг или прочесть краткое содержание (суть), предисловие и аннотацию. Так же сможете купить и скачать торрент в электронном формате fb2, найти и слушать аудиокнигу на русском языке или узнать сколько частей в серии и всего страниц в публикации. Читателям доступно смотреть обложку, картинки, описание и отзывы (комментарии) о произведении.

Давид Ласерна - Эйнштейн. Теория относительности. Пространство – это вопрос времени. краткое содержание

Эйнштейн. Теория относительности. Пространство – это вопрос времени. - описание и краткое содержание, автор Давид Ласерна, читайте бесплатно онлайн на сайте электронной библиотеки LibKing.Ru

Альберт Эйнштейн – один из самых известных людей прошлого века. Отгремело эхо той бурной эпохи, в которую ученому выпало жить и творить, эхо мировых войн и ядерных атак, но его гениальные открытия и сегодня не потеряли остроты: закон взаимосвязи массы и энергии, выраженный знаменитой формулой Е = mc² , поистине пионерская квантовая теория и особенно теория относительности, навсегда изменившая наши, до того столь прочные, представления о времени и пространстве.

Эйнштейн. Теория относительности. Пространство – это вопрос времени. - читать онлайн бесплатно полную версию (весь текст целиком)

Эйнштейн. Теория относительности. Пространство – это вопрос времени. - читать книгу онлайн бесплатно, автор Давид Ласерна
Тёмная тема
Сбросить

Интервал:

Закладка:

Сделать
РИС 15 РИС 16 РИС 17 Математическое выражение сжатия Лоренца Ни - фото 39

РИС. 15

РИС 16 РИС 17 Математическое выражение сжатия Лоренца Ниже мы - фото 40

РИС. 16

РИС 17 Математическое выражение сжатия Лоренца Ниже мы показываем как - фото 41

РИС. 17

Математическое выражение сжатия Лоренца

Ниже мы показываем, как преобразования Лоренца применяются в расчете сжатия. У нас есть два математических выражения того расстояния, которое проходит свет:

L + u•(t 2-t 1),

с•(t 2- t 1)=x2 -х1.

Приравняем их:

L + u•(t 2-t 1) = c•(t 2-t 1)=x2- x1 L=x2 -x1 -u-(t 2-t 1).

Уравнение можно упростить, если немного изменить обозначения:

Эйнштейн Теория относительности Пространство это вопрос времени - изображение 42

Тогда выражение, найденное для L, сокращается до:

Эйнштейн Теория относительности Пространство это вопрос времени - изображение 43

Поскольку теперь мы допускаем, что часы могут идти по-разному в зависимости от системы, для перевода координат системы G в систему D нам будет нужно использовать преобразования Лоренца:

Эйнштейн Теория относительности Пространство это вопрос времени - изображение 44 Эйнштейн Теория относительности Пространство это вопрос времени - изображение 45

Если мы введем эти выражения в формулу L, то получим:

А если учесть что Представим себе другую ситуацию В ней наблюдатели из - фото 46

А если учесть, что

картинка 47 картинка 48

Представим себе другую ситуацию. В ней наблюдатели из разных инерциальных систем присутствуют при одних и тех же явлениях, их задача – фиксировать интервал времени. В своей статье «К электродинамике движущихся тел» Эйнштейн прибегает к более простому примеру. Имея две системы, G и D последняя из которых двигалась относительно G с равномерной скоростью и, он разместил часы ровно в центре системы отсчета D и спросил себя: «Как быстро идут эти часы для наблюдателя из неподвижной системы отсчета?»

После применения формулы преобразования Лоренца был получен следующий ответ:

Эйнштейн Теория относительности Пространство это вопрос времени - изображение 49

Из этого Эйнштейн сделал вывод: «…откуда следует, что показание часов (наблюдаемое из покоящейся системы) отстает в секунду на 1 – β секунды». Потому для наблюдателя, находящегося в покоящейся системе отсчета, время движущейся системы течет медленнее, чем его собственной.

Ньютон в свете принципа относительности

Благодаря преобразованиям Лоренца уравнения Максвелла сохраняются в любой инерциальной системе, но что приключается со старыми формулами ньютоновской динамики? После изменения координат с ними случается то же, что раньше происходило с уравнениями Максвелла в преобразовании Галилея: появляются не имеющие физического смысла элементы. Что же получается, из огня да в полымя? Но нет, на самом деле уравнения Ньютона тоже нуждаются в легкой корректировке. Если уж мы решили принять постулаты теории относительности, то нужно применять их ко всем законам физики, и динамика не исключение.

Масса также становится величиной, которая, как и длина, зависит от относительной скорости той системы, откуда она измеряется, и растет с ускорением. Если эту переменную ввести в уравнение силы, будет заложена база для релятивистской динамики, формулы которой не изменяются в преобразованиях Лоренца. При низких скоростях они имеют вид, в котором их сформулировал Ньютон, – что и следовало ожидать.

Чуть больше деталей

Для того чтобы высчитать запаздывание хронометра в движущейся системе, Эйнштейн смоделировал следующую ситуацию:

Эйнштейн Теория относительности Пространство это вопрос времени - изображение 50

и использовал формулу Лоренца, выведенную для временной характеристики:

Эйнштейн Теория относительности Пространство это вопрос времени - изображение 51

Для системы G положение хронометра (х) – то есть центр координат системы D – движется направо с постоянной скоростью, отсюда: х = u • t. Для t' получим:

Эйнштейн Теория относительности Пространство это вопрос времени - изображение 52

Или, в другом виде:

Эйнштейн Теория относительности Пространство это вопрос времени - изображение 53
Все на свете относительно?

Здесь самое время остановиться и задаться вопросом: действительно ли в реальности имеют место такие явления, как Лоренцево сжатие и замедление времени? Эйнштейн, скорее всего, услышав этот вопрос, улыбнулся и спросил бы нас, что мы имеем в виду под реальностью. Наблюдая одно и то же явление с разных точек зрения, разные наблюдатели сделают разные выводы о расстоянии, одновременности и временных интервалах, и потому все эти понятия не абсолютны. Но их нельзя назвать случайными, так как мы можем рассчитать значения и предсказать результаты, к которым придут наблюдатели из других систем. Сжатие и замедление реальны в том смысле, что если бы скорость света была равна, к примеру, 100 км/час, то мы бы видели, как пассажиры автомобиля, двигающегося со скоростью 90 км/час, сплющиваются подобно рисунку на мехах закрывающегося аккордеона. Но атомы, из которых состоит машина и пассажиры, не сжимаются в буквальном смысле. Размеры людей в машине не меняются. Для них действует обратный эффект принципа относительности: они видят сплющенные дома на улицах и прохожих, идущих словно в замедленной съемке.

Наши представления о пространстве и о времени связаны с нашим движением или покоем, и мы не можем экстраполировать их на весь остальной мир. Когда транспортное средство останавливается, магия исчезает. Пассажиры и пешеходы видят одни те же дистанции и одинаковое течение времени.

Последнее утверждение, правда, не совсем верно: и для того, чтобы набрать скорость, и для того, чтобы ее сбросить, необходимо ускорение – незваный гость в специальной теории относительности. И когда этот гость выходит на сцену, необходимо расширить территорию игры до границ общей теории относительности, где нас поджидают новые сюрпризы, и среди них эффект замедления времени даже после остановки движущейся системы. Если мы отправимся в космос на корабле, способном развивать скорости, близкие к скорости света, то по возвращении будем чуть моложе нашего брата-близнеца, который, прощаясь, махал нам платочком с космодрома. Ускорение нарушает симметрию между инерциальными системами отсчета.

Читать дальше
Тёмная тема
Сбросить

Интервал:

Закладка:

Сделать


Давид Ласерна читать все книги автора по порядку

Давид Ласерна - все книги автора в одном месте читать по порядку полные версии на сайте онлайн библиотеки LibKing.




Эйнштейн. Теория относительности. Пространство – это вопрос времени. отзывы


Отзывы читателей о книге Эйнштейн. Теория относительности. Пространство – это вопрос времени., автор: Давид Ласерна. Читайте комментарии и мнения людей о произведении.


Понравилась книга? Поделитесь впечатлениями - оставьте Ваш отзыв или расскажите друзьям

Напишите свой комментарий
x