Презентація на тему:
Принцип відносності Ейнштейна. Основні положення СТв. Перетворення Лоренца.

ПРИНЦИП ВІДНОСНОСТІ ЕЙНШТЕЙНА. ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ СТВ. ПЕРЕТВОРЕННЯ ЛОРЕНЦА.

Приватна (спеціальна) теорія відносності Найбільшу популярність Ейнштейну принесла теорія відносності, викладена ним вперше в 1905 р. у статті «До електро-динаміці рухомих тіл». Вже в юності Ейнштейн намагався зрозуміти, що побачив би спостерігач, якщо б кинувся зі швидкістю світла навздогін за пучком світла. Будучи студентом, Ейнштейн вивчав праці Максвелла, був переконаний в існуванні всепроникного ефіру і міркував про те, як на нього діють різні поля (зокрема, магнітне) і як можна експериментально виявити рух щодо ефіру. Тепер Ейнштейн рішуче відкинув концепцію ефіру, що дозволило розглядати принцип рівноправності усіх інерційних систем відліку як універсальний, а не тільки обмежений рамками механіки. Виходячи з неможливості виявити абсолютний рух, Ейнштейн зробив висновок про рівноправність усіх інерційних систем відліку. Він сформулював два найважливіших постулату, що робили зайвої гіпотезу про існування ефіру, які склали основу узагальненого принципу відносності:  1) всі закони фізики однаково застосовні в будь-інерціальній системі звіту і не повинні мінятися при перетвореннях Лоренца;  2) світло завжди поширюється у вільному просторі з однією і тією ж швидкістю, незалежно від руху джерела.  Ейнштейн висунув дивовижний і на перший погляд парадоксальний постулат, що швидкість світла для всіх спостерігачів, як би вони не рухалися, однакова. Цей постулат (при виконанні деяких додаткових умов) приводить до отриманих раніше Х. Лоренцем формулами для перетворень координат і часу при переході з однієї інерціальної системи відліку до іншої, що рухається щодо першої. Але Лоренц розглядав ці перетворення як допоміжні, або фіктивні, що не мають безпосереднього відношення до реального простору і часу. Ейнштейн зрозумів реальність цих перетворень, зокрема, реальність відносності одночасності.  Таким чином, принцип відносності, встановлений для механіки ще Галілеєм, був поширений на електродинаміку і інші області фізики. Це призвело, зокрема, до встановлення важливого універсального співвідношення між масою М, енергією Е і імпульсом Р: E 2 = М 2 × c 4 + P 2 × с 2 (де с - швидкість світла), яке можна назвати однією з теоретичних передумов використання внутрішньоядерної енергії. 

Спеціальна теорія відносності - теорія, що описує рух, закони механіки і просторово-часові відносини при довільних швидкостях руху, менші швидкості світла в вакуумі, в тому числі близьких до швидкості світла. У рамках спеціальної теорії відносності класична механіка Ньютона є наближенням низьких швидкостей. Відносність одночасності Відностність часу Принцип відностності: Механічні явища і процесив відбуваються однаково в усіх системах відліку, що рухаються рівномірно і прямолінійно.

Основні принципи СТВ: 1)В усіх інерціальних системах відліку, незалежно від стану їхнього руху,фізичні явища відбуваються за однаковими законами. 2)Швидкість поширення світла у вакуумі є однаковою в усіх інерціальних системах відліку незалежно від їхнього руху і є граничною у передачі будь-якої взаємодії.

Дві події,які відбуваються в різних точках простору і є одночасними в одній системі відліку,не будуть одночасними в інших. В рухомих системах відліку довжина скорочується , а час перебігу подій у такому випадку уповільнюється. При переході від однієї системи відліку до іншої перетворення координат збігаються з формулами Лоренца. -координати і час в нерухомій системі відліку x,y,z,t- координати і час в рухомій системі відліку формули Лоренца

 Перетворення Лоренца Подібно до того, як  математичним формулюванням законів механіки є рівняння Ньютона, рівняння Максвелла є кількісним поданням законів електродинаміки. Вигляд цих рівнянь також повинен залишатися незмінним при переході з однієї інерціальної системи відліку в іншу. Щоб задовольнити цю умову, необхідно замінити перетворення Галілея іншими: x '= g (x-vt); y' = y; z '= z; t' = g (t-vx / c 2), де g = (1 - v 2 / c 2) -1 / 2, а с - швидкість світла у вакуумі. Останні перетворення, встановлені Х. Лоренцем в 1895 і носять його ім'я, є основою спеціальної (або приватної) теорії відносності. При v £ c вони переходять в перетворення Галілея, але якщо v близько до c, то виявляються істотні відмінності від картини простору - часу, яку прийнято називати нерелятивістської. Перш за все, виявляється неспроможність звичних інтуїтивних уявлень про час, з'ясовується, що події, які відбуваються одночасно в одній системі відліку, перестають бути одночасними в іншій. Змінюється і закон перетворення швидкостей.

відностність довжини Релятивістський закон додавання швидкостей

Дякую за увагу!