Постулаты специальной теория относительности

В этой главе,. завершающей изложение основ электромагнитной теории света, прежде всего рассмотрены классические опыты Физо и Майкельсона, проведенные в конце XIX в. и многократно повторявшиеся в XX в. Цель экспериментов состояла в выяснении возможности установления существования абсолютного движения , т.е. движения тел относительно некоторой среды ( светоносного эфира ), которая может служить единой системой отсчета. Неоднозначность толковании прецизионных опытов (в частности, отрицательного результата знаменитого опыта Майкельсона) нацело снимается при формулировке Эйнштейном в 1905 г. исходных постулатов специальной теории относительности, а дальнейшее развитие этой теории привело к кардинальным изменениям всей классической физики. [c.363]

Рис. 11.7. Из преобразования Галилея следует, что в системе S мы наблюдали бы сферический волновой фронт с центром в начале координат О системы S. На самом деле мы наблюдаем в системе S сферический волновой фронт, но с центром в начале координат О этой системы. Та же самая точка Р (теперь характеризуемая координатами х, у", г ) достигается волновым фронтом в момент f =(д + у Очевидно, затруднение заключается в том, что преобразование Галилея противоречит постулатам специальной теории относительности. Нам необходимо другое преобразование. Возможно, окажется, что 1 Ф1.

Преобразования Галилея. Постулаты специальной теории относительности Эйнштейна [c.443]

Специальный принцип относительности наряду с сформулированным в 60 положением о том, что скорость света не зависит от скорости излучающего свет источника, являются двумя основными постулатами специальной теории относительности. [c.255]

Лагранжа, взяв функцию Лагранжа в виде (10.18) при У=0. Можно также распространить такое описание и на систему свободных частиц, но не на твердое тело. Последнее понятие несовместимо с постулатами специальной теории относительности, так как надо было бы потребовать существования мгновенно распространяющегося взаимодействия между частицами. [c.142]

Уже было указано, что теории поля должны обладать достаточной общностью, чтобы содержать в себе постулаты специальной теории относительности. В связи с изучением движения материальной точки с аналитической точки зрения в гл. X было сочтено возможным включить релятивистские закономерности двумя способами. Из них ковариант-ный способ, несомненно, был проще. Он и принимается как руководящий принцип для представления процесса в случае полей. Нельзя принять ковариантную запись точно в таком же виде, как в гл. X однако исследование соотношения (9.12) наводит на мысль о новом варианте. Так как [c.153]

Отметим, что релятивистский закон сложения скоростей удовлетворяет второму постулату специальной теории относительности. Допустим, к примеру, что материальная точка движется параллельно оси XI и = с. Тогда по закону сложения скоростей получим [c.430]

Постулаты специальной теории относительности [c.392]

ПОСТУЛАТЫ СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ 393 [c.393]

Г. Динамика, основанная на постулатах специальной теории относительности (V.4.2.1°), инвариантная относительно преобразований Лоренца (V.4.6.2°), называется релятивистской динамикой ). [c.403]

Все содержание специальной теории относительности вытекает из этих двух ее постулатов. В настоящее время оба постулата Эйнштейна, как и все следствия из них, убедительно подтверждаются всей совокупностью накопленного экспериментального материала. [c.178]

В действительности оба эксперимента существенно различаются. В первом из них на часы В действует сила, заставляющая их изменять свою скорость, а на часы А сила не действует. Во втором эксперименте положение обратное часы В свободны от воздействия силы, а часы А это воздействие испытывают. Физические условия, в которых находятся различные часы, в обоих экспериментах различны и приводят к разным следствиям в отношении показаний часов. Специальная теория относительности, имеющая дело с прямолинейным и равномерным движением, не дает объяснения действия ускорения на ход часов — это объяснение может быть дано лишь в рамках общей теории относительности. Выводы, к которым приводит преобразование Лоренца, находят ясное объяснение в постулатах Эйнштейна. Физически все основано на том, что скорость света не бесконечна, а измерение длин и синхронизация часов в движущихся относительно друг друга системах в принципе могут производиться только с помощью световых сигналов. [c.457]

Следует обратить внимание на то, что искривление луча света может происходить только вследствие различной скорости распространения света в разных точках пространства. Отсюда следует, что постулат о постоянстве скорости света, принятый в специальной теории относительности, не соблюдается в полях тяготения. Поэтому специальная теория относительности справедлива только в присутствии слабых полей тяготения. [c.385]

Наше построение классической механики основывалось на ряде определений и постулатов, данных в главе 1. Однако иЗ вестно, что при скорости движения, близкой к скорости света, эти постулаты не согласуются с некоторыми опытными фактами. Поэтому они были соответствующим образом изменены, что привело к созданию так называемой специальной теории относительности. Изменения, вносимые этой теорией в механику, не являются столь сильными, как изменения, вносимые квантовой механикой. Имеется много физических явлений, в которых квантовые эффекты существенны, а релятивистские поправки ничтожно малы, и много явлений, в которых релятивистские скорости играют существенную роль, а поправки квантовой механики не сказываются на проводимых рассуждениях. Между квантовой теорией и специальной теорией относительности нет внутренней связи, и каждую из них можно рассматривать, независимо от другой. В этой главе мы рассмотрим те изменения, которые вносит в классическую механику специальная теория относительности. [c.208]

Специальная теория относительности. Релятивистская механика. В основе спец. теории относительности—физ. теории о пространстве и времени при отсутствии полей тяготения—лежат два постулата принцип относительности и независимость скорости света от движения источника. Согласно принципу относительности Эйнштейна, любые физ. явления—механические, оптические, тепловые и т. д. во всех инерциальных системах отсчёта при одинаковых нач. условиях протекают одинаково. Это означает, что равномерное и прямолинейное движение системы не влияет на ход процессов в ней. Все инерциальные системы отсчёта равноправны (не существует выделенной, абсолютно покоящейся системы отсчёта, как не существует абс. пространства и времени — исходных представлений Ньютона о пространстве и времени). Согласно второму постулату, скорость света в вакууме во всех инерциальных системах отсчёта одинакова. Из этих двух постулатов вы- [c.315]

Специальная теория относительности позволила заложить основы новой релятивистской механики больших скоростей, где ньютонова механика рассматривается как предельный случай при описании движения для малых скоростей. СТО базируется на двух постулатах, выдвинутых в 1905 г. Эйнштейном. [c.426]

Отдавая должное значению механики как одного из важнейших разделов физики и фундамента современной техники, следует все же иметь в виду, что классическая механика лишь приближенно описывает законы природы, ибо в ее основе лежат постулаты, не вполне точно отражающие геометрию мира и характер механического взаимодействия тел. Это стало очевидным после создания А. Эйнштейном специальной теории относительности, на которой основывается релятивистская механика. [c.14]

Специальная теория относительности, созданная в начале XX в. главным образом благодаря работам Эйнштейна, имеет глубокие корни в прошлом. Эту теорию можно рассматривать как продолжение и обобщение идей, лежащих в основе описания природы, предложенного еще Галилеем и Ньютоном. Фундаментальный постулат теории — так называемый принцип относительности — уже в работах Галилея и Гюйгенса играл определяющую роль в выборе основных законов природы. Справедливость принципа относительности 8 механике является простым следствием уравнений Ньютона. Поскольку последние представляют собой особенно хороший материал для иллюстрации принципа относительности, мы начнем с рассмотрения чисто механических явлений, [c.10]

Вопреки значительному прогрессу в экспериментальных исследованиях, достигнутому в последнее десятилетие, прямых проверок ОТО все еще очень мало. Здесь уместно напомнить, что общая теория относительности является не только естественным, но и убедительным обобщением хорошо подтвержденной экспериментально специальной теории относительности. Кроме того, поскольку теория Эйнштейна содержит теорию тяготения Ньютона в качестве первого приближения, все многочисленные астрономические наблюдения, согласующиеся, конечно, с теорией Ньютона, в некотором смысле мы можем рассматривать уже как косвенное доказательство справедливости общей теории относительности. Тот факт, что различия между этими двумя теориями выступают лишь как малые поправки в физике Солнечной системы, говорит о хорошей применимости теории Ньютона в этой области. Однако в космологических вопросах, когда рассматривается структура и движение больших частей Вселенной, мы встретимся уже со значительными расхождениями между ними и выбор между теориями станет более необходимым. Учитывая, однако, внутреннюю согласованность и общность исходных постулатов теории Эйнштейна, следует ожидать, что она является более надежной базой в решении трудных космологических проблем. [c.361]

Специальная теория относительности не совместима с Ньютоновской теорией гравитации, основанной на постулате мгновенного дальнодействия. [c.65]

Принятие такой системы постулатов в глобальных системах для конечных тел — это специальная теория относительности. Использование этих постулатов только в локальных, малых элементах материальных сред или поля положено в основу построения общей теории относительности. [c.287]

Основное различие между наблюдателями А и В заключается в том,, что, строго говоря, инерциальный наблюдатель может истолковывать, свои наблюдения только в рамках специальной теории относительности. Наблюдаемые им объекты могут быть неинерциальными, но сам он — нет. С другой стороны, неинерциальный наблюдатель, такой, как В, должен для описания наблюдаемых явлений пользоваться общей теорией относительности. В частности, если наблюдатель А будет вычислять, насколько-он постареет за время полета наблюдателя В, он должен пользоваться соотношениями специальной теории относительности и, таким образом,, найдет, что он состарится больше, чем наблюдатель В. Когда же в свою-очередь наблюдатель В будет определять изменение своего возраста за время полета, он должен исходить из основных постулатов общей теории относительности, В результате этого он найдет, что наблюдатель. А состарится больше, чем он сам, т. е. его вывод совпадет с выводом наблюдателя А. Он сумеет даже убедиться, что не только сам знак этого эффекта,, но и его величина совпадает с вычислениями наблюдателя А. [c.328]

Эти два постулата Эйнштейна — принцип относительности и принцип постоянства скорости света — легли в основу специальной (частной) теории относительности (физической теории пространства и времени), описывающей только инерциальные системы. Объединение принципа относительности с конечностью скорости распространения света принято называть принципом относительности Эйнштейна. В 1915 г. Эйнштейном были созданы основы так называемой общей теории относительности, которая является обобщением теории для неинерциальных систем отсчета и представляет собой современную теорию тяготения. [c.211]

Несметное количество доказательств правильности всех следствий релятивистских постулатов, полученное в результате самых тщательных экспериментов, привело через несколько лет к всеобщему признанию теории относительности и сделало ее одной из наиболее аргументированных глав математической физики. Единственный протестующий голос принадлежал самому Эйнштейну, который чувствовал, что первый постулат относительности был недостаточно общим. Он ограничивал круг рассматриваемых систем отсчета системами, движущимися с постоянной скоростью, вместо того чтобы включать все возможные системы. Системы отсчета по своей природе являются вспомогательными построениями, которые не должны были бы иметь абсолютного значения, а понятие законности выбора данной системы отсчета должно было бы полностью исчезнуть из математической физики. Постулат об эквивалентности всех систем отсчета называется принципом общей относительности в противоположность специальной относительности , ограничивающейся эквивалентностью систем отсчета, движущихся с постоянной скоростью. [c.333]

Функции распределения. До сих пор квантовая теория не использовалась. Теперь мы оставим в стороне классическую теорию и введем постулат квантовой теории о том, что уровни энергии е не образуют континуум, а принимают в действительности дискретные значения, определяемые специальным образом путем формального применения квантовой механики. Это означает, что имеются дискретные квантовые состояния с энергией 8 , заполняемые в соответствии с законом распределения Максвелла — Больцмана (9.25). На каждом энергетическом уровне возможно одно или более квантовых состояний, т. е. энергетические уровни могут быть вырожденными. Число квантовых состояний на энергетическом уровне Ёг равно gi. Таким образом, сумма по всем квантовым состояниям, имеющим энергию ег относительно нулевого значения энергии ро, дает [c.332]

Период зрелости статистической механики равновесных состояний начался примерно пятьдесят лет назад, когда появились известные работы Гиббса, который получил общие формулы, связывающие макроскопические термодинамические переменные непосредственно с внутренними характеристиками молекулярных компонент изучаемого вещества и межмолекулярными силами. Хотя еще многое остается сделать в области развития методов вычисления в теории равновесных состояний, основные принципы этой теории четко формулируются совершенно независимо от какой-либо модели или специальных постулатов относительно свойств конкретной системы. [c.233]

Рассматривается возможность приписать отсутствие обрезания спектра космических лучей сверхвысоких энергий нарушению обычной релятивистской теории при скоростях, близких к скорости света. Показано, что обычная релятивистская теория допускает обобщение, не противоречащее основным постулатам специальной теории относительности. Отличие развиваемой схемы от обычной проявляется в возникновении анизотропии пространства 4-импульсов или, на другом языке, в замене псевдоевклидова пространства-времени пространством Финслера. Для объяснения отсутствия обрезания спектра безразмерный параметр, характеризующий отклонение от обычной теории, должен быть выбран порядка 10 , что близко к величине константы связи квантовой теории гравитации. [c.160]

Принцип относительности в механике не позволяет однозначно выделить из множества систем отсчета абсолютную систему, оперируя при этом только механическими явлениями. Расширяя понятие принципа отьюсительности пр1 Ходим к основному постулату специальной теории относительности принцип относительности справедлив не только для законов механики, но и для всех остальных физических законов. В рамках специальной теории относительности (СТО) все физические законы должны иметь одинаковый вид во всех инерциальных системах отсчета, т, е. наблюдатели, находящиеся в различных инерциальных системах, должны получать совершенно одинаковое динамическое описание одних и тех же физических явлений. Если это так, то понятие абсолютного пространства полностью теряет смысл, поскольку любую инер-цияльную систему с полным правом можно объявить абсолютной системой отсчета. Конечно, нам никто не мешает назвать абсолютной системой одну определенную инерциальную систему, например ту, которая покоится относительно неподвижных звезд, и записать все физические законы в координатах выбранной системы. Однако такая процедура чрезвычайно неудовлетворительна из-ва произвола в выборе самой системы отсчета. Более того, выбор конкретной системы вносит усложнения в физические исследования. Обычно эксперименты, из которых выводятся физические законы, выполняются не в системе отсчета, связанной с неподвижными звездами. Если пренебречь ускорением Земли при ее движении в течение года вокруг Солнца, то с Землей можно связать инерциальную систему, переход от которой к системе неподвижных звезд несколько неудобен. [c.12]

В качестве исходных позиций специальной теории относительности Эйнштейн принял два постулата, или принципа, в пользу которых говорит весь экспериментальный материал (и в первую очередь опыт Майкельсо-на) [c.177]

Следует учитывать, что специальная теория относительности, базирующаяся на этих постулатах, описывает только инер-циальные системы. Конечно, в да пюй системе можно рассматривать ускоренное движение точки см. формулы релятивистской механики (7.28) и др. ], но ускоренное переносное движение относится к проблемам, исследуемым обп ей теорией относительности, развитой в последующих работах Эйнштейна (1916 г. и позднее). Поэтому обречены на провал иногда встречающиеся в популярной литературе попьггки применять формулы специальной теории отн(зсительности к разбору всяких парадоксов, связанных, например, с движением ракет, стартовавших с Земли и вернувшихся на нее после того или иного полета в космосе. Следует помнить, Ч1 0 взлет и возвращение ракеты происходят с громадными ускорениями и поэтому применение аппарата специальной т(юрии относительности см. (7.20) — [c.372]

Эти постулаты являются основой специальной теории относительности Эйнштейна. Все бСобеиности этой теории заключены в уравнениях преобразования. [c.181]

Среди разнообразных приложений и следствий, неносредствен-но вытекающих из принципов специальной теории относительности, приведем лишь некоторые, наиболее известные и часто используемые. Эти следствия наглядно демонстрируют эффективность и в то же время выпукло проявляют физическую реальность и действенность постулатов теории относительности. [c.439]

Лоренца. Отказываясь от этого предположения, мы получаем возможность выйти за рамки специальной теории относительности, сохранив в силе ее основные постулаты (см. п. 1). Существенно заметить, что обсуждаемое предположение означает возможность говорить о преобразовании пространства-времени как такового, и что преобразования (16) лишают нас такой возможности. Разумеется, при малых скоростях в предлагаемой схеме восстанавливается точечность преобразований координат. [c.166]

Как и всякая другая физическая теория, классическая механика имеет определенные границы применимости. Прежде всего, как показала специальная теория относительности (СТО), классическая механика не может правильно описать движение любого материального объекта, движущегося со скоростью V, сравнимой со скоростью света с в вакууме. Движение тел при v с описывается релятивистской механикой, основанной на постулатах СТО (т. е. на принципе относительности Эйнштейна и постулате о постоянстве скорости света). Кроме того, классическая механика так же, как й классическая электродинамика Максвелла, оказывается несостоя тельной при ее применении к описанию движения отдельных ато MOB, электронов и других микроскопических (элементарных) частиц составляющих атомные ядра, атомы и молекулы. Поведение микро скопических частиц вещества, движущихся со скоростями и < с описывается особой физической теорией, называемой нереляти вистской квантовой механикой. Что же касается поведения микро частиц и процессов, происходящих в различных полях при t с то, как показывает современная физическая наука, их последова тельно строгое и полное описание возможно только в рамках реля тивистской квантовой теории поля, далекой пока до своего окон чательного завершения. [c.5]

Специальная (частная )) теория относительности (СТО), иначе называемая ре.ад/лившпског теорией ) основывается на двух постулатах. [c.392]

Традиционно статистическую механику разделяют на равновесную и неравновесную. В равновесной статистической механике изучаются свойства специально выделенного класса инвариантных относительно динамики мер, определяемых известным постулатом Гиббса (J. W. Gibbs). Эта обширная тема, которой посвящено много исследований (см., например, [38], [61], [104]), остается в основном в е рамок нашего изложения, хотя часть соответствующей теории, связанная с приложениями к динамическим системам с гиперболическими свойствами, была затронута в 6 главы 3 части I и в главах 7, 8 части II. В следующем параграфе мы приведем основные сведения о гиббсовских случайных полях, используемые в дальнейших разделах данной части. [c.235]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...