.
Важнейшими постулатами классической механики, основы которой были заложены Галилеем и Ньютоном, являются принцип изотропности и однородности пространства и времени, три закона Ньютона, а также закон сложения скоростей Галилея. В конце XIX века некоторые выводы классической механики, прежде всего, применяемые к электромагнитному излучению, пришли в резкое противоречие с практикой. Законы Максвелла противоречили закону сложения скоростей Галилея. Чтобы спасти положение, была введена особая среда – эфир – заполняющая собой все пространство, и было объявлено, что законы Максвелла справедливы именно в ней. Однако ряд опытов (в т.ч. знаменитые опыты Майкельсона (1881) и Морли) показали несостоятельность этой гипотезы. Положение спас Альберт Эйнштейн, в 1905 году опубликовавший специальную теорию относительности. В качестве основных постулатов своей теории он выбрал принцип изотропности и однородности пространства и времени, а также принцип постоянства скорости света. Второй принцип немедленно привел к изменению закона сложения скоростей и изменения координат при переходе в другую систему отсчета. Кроме того, внимательное рассмотрение этих постулатов привело к открытию относительности одновременности событий, а также зависимости скорости течения времени, массы тела и его поперечной длины от скорости тела в этой системе отсчета. Упомянутые формулы выглядят так:
Относительность времени.
Все выводы специальной теории относительности в настоящее время подтверждены опытом. Отклонение световых лучей от прямой вблизи Солнца.
Но Эйнштейн на этом не остановился и в 1916 году закончил общую теорию относительности. В ней он исследовал другой случай отступления опыта от законов классической механики, а именно, поведение тел в сильных гравитационных полях. Выяснилось, что пространство искривляется, а время замедляется вблизи больших масс. При приближении к массивным телам сила тяжести растет немного быстрее, чем это предсказывается законом Ньютона; в частности, из общей теории относительности следует существование гравитационного радиуса, на котором сила тяжести обращается в бесконечность. Тела, размеры которых меньше их гравитационного радиуса, называются черными дырами. Полагают, что черные дыры являются финалом эволюции массивных объектов.
Правильность общей теории относительности уже подтверждена наблюдениями за орбитой Меркурия, испытывающей возмущения из-за близости к Солнцу, и обнаружением эффекта гравитационной линзы, т.е. искривления световых лучей вблизи массивных тел.
Другие работы по теме:
Эйнштейн и единый метод обоснования
Заменяя механику Ньютона своей теорией относительности, Эйнштейн применял единый метод обоснования. Он этого не осознавал, но тем не менее сделал это. В принципе, это происходит каждый раз при создании новой фундаментальной теории.
Общая теория относительности 2
Вопрос № 20. Общая теория относительности Создание любой фундаментальной теории обычно порождает цикл новых проблем, вызванных необходимостью ее согласования с накопленным ранее (эмпирическим и теоретическим) массивом научного знания. Подобная ситуация сложилась и после возникновения Специальной теории относительности (СТО).
Теория относительности 2
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ПОДТВЕРЖДЕНИЯ ОБШЕЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ Возникновение теории. Даже после того, как теория тяготения Эйнштейна получила признание в научном мире, предпринимались попытки построения теории гравитации, основанной на других принципах. Однако всякий раз оказывалось, что именно теория Эйнштейна подтверждается экспериментальными проверками и астрономическими наблюдениями.
Теория относительности А.Эйнштейна
Предпосылки создания теории относительности А.Эйнштейна. Относительность движения по Галилею. Принцип относительности и законы Ньютона. Преобразования Галилея. Принцип относительности в электродинамике. Теория относительности А.Эйнштейна.
Макс Планк
Учеба в Мюнхенском университете. 1900г. - Планк положил начало квантовой теории. 1918 г. - присуждение Нобелевской премии. Вывод закона распределения энергии абсолютно черного тела. Исследования в области термодинамики. 1933г. "Пути познания в физике".
О тождественности уровней
Обобщение теории относительности возможно на основе предположения об общей физической природе материи и энергии; исключительность скорости света при этом преодолевается, парадоксальным образом сохраняясь. Для взгляда наблюдателя электромагнитное излучение отличается от элементарных частиц "точкой зрения" наблюдателя, его "местом" в мире.
Эфирная среда и универсум
В основе научных представлений об окружающем нас мире лежат понятия о пространстве, времени и материи. Одна из теорий об устройстве универсума, – специальная теория относительности (СТО) постулирует принцип единства категорий пространства и времени.
История физики: теория относительности
Теперь уже теория относительности считается частью классической физики, т.к. основным ее законам не противоречит, а лишь раздвигает границы ее применимости.
Теория абсолютного движения
АД теория не опирается на постулат относительности, проста, логична, не вводит гипотетические объекты (“эфир”, “темные силы“ и т.д.), не противоречит известным экспериментальным данным.
Применение лазера в опыте Майкельсона – Морли
В своей работе «К электродинамике движущихся сред» А.Эйнштейн указал, что распространению принципа относительности на оптику и электродинамику содействовали и «неудавшиеся попытки обнаружить движение Земли относительно «светоносной среды».
Общая теория относительности
Подобно классической механике, специальная теория относительности также приписывала привилегированное положение «галилеевым» наблюдателям, т. е. наблюдателям, находящимся в системах, движущихся равномерно и прямолинейно.
Эти совсем не элементарные частицы
Квантовая хромодинамика (КХД), являющаяся собой попытку развить внутреннюю структуру элементарных частиц посредством математического формализма унитарной симметрии SU(3) теории групп, возникла на выводах теории относительности.
Научные открытия
Ф.Бэкон считал, что разработал метод научных открытий, в основе которого - постепенное движение от частностей ко все большим обобщениям. Он был уверен, что разработал метод открытия нового научного знания, которым может овладеть каждый.
Детерминизм
Одно из основных положений научного метода состоит в том, что мир предсказуем — то есть для данного набора обстоятельств есть только один возможный (и предсказуемый) исход. Эта философская доктрина известна под названием «детерминизм».
Элементы специальной теории относительности
В своей работе «К электродинамике движущихся тел», опубликованной в 1905г., Эйнштейн сформулировал более точную теорию механики быстродвижущихся тел - специальную теорию относительности.
Расширяющаяся Вселенная
Одной из основных концепций современного естествознания является учение о Вселенной как едином целом и о всей охваченной астрономическими наблюдениями области Вселенной (Метагалактике) как части целого - космология.
Планк Макс
– немецкий физик-теоретик, основоположник квантовой теории, член Берлинской АН (1894), непременный секретарь в 1912-1938. Родился 23.04.1858 в Киле. Окончил Мюнхенский университет, 1885-1888 – профессор теоретической физики Кильского, 1889-1926 – Берлинского университетов.
Альберт Эйнштейн
Варнавский. Альберт Эйнштейн. (1879-1955) Альберт Эйнштейн родился в Германии, в городе Ульеме 14 марта 1879 года. С 14 лет вместе с семьёй жил в Швейцарии, где в 1900 году окончил Цюрихский политехникум. Уже в период обучения в политехникуме Эйнштейн своим мнением и высказываниями вошел в противоречие с классической Ньютоновской теорией, чем нажил себе недоброжелателей среди преподавателей и коллег.
Маркович, Сима
Си́ма Ма́ркович (серб. Сима Марковић, хорв. Sima Marković, 8 ноября 1888, Крагуевац — 19 апреля 1939, Москва) — югославский математик, философ, политик-коммунист, деятель Коминтерна.
Принцип эквивалентности
Инертная, гравитационная массы и принцип эквивалентности. Ускоренное движение и сила тяжести. Время в разных системах отсчета, одновременность событий и собственное время. Принцип эквивалентности и теория относительности. Взаимосвязь массы и энергии.
Матвей Петрович Бронштейн
Матвей Петрович Бронштейн - физик-теоретик, занимался астрофизикой и полупроводниками, космологией и ядерной физикой. Важнейшую свою работу он сделал в теории квантовой гравитации в 1935 году.
Артур Стенли Эддингтон
Английский физик и астроном Артур Стенли Эддингтон родился в маленьком городке Кендал на севере Англии. Он учился в Кембриджском университете, а с 1906 по 1913 г. был ассистентом старейшей в Англии Гринвичской обсерватории.
Айзерман Марк Аронович
АЙЗЕРМАН Марк Аронович (1913-92), российский ученый в области теории управления, представитель первого поколения кибернетиков в нашей стране, доктор технических наук.
Дицген Йосиф
Дицген Иосиф (1828-1888), немецкий рабочий-кожевник, философ, самостоятельно пришедший к идее материалистической диалектики.
Александров Александр Данилович
Основатель современной школы геометрии в целом. Основные труды Александрова относятся к геометрии, где он открыл методы изучения метрических свойств фигур, породившие новый объект исследования — нерегулярные метрические многообразия
Расширение Вселенной
Звёздное небо над головой долго время было для человека символом вечности и неизменности. Лишь в Новое время люди осознали, что «неподвижные» звёзды на самом деле движутся, причём с огромными скоростями. В ХХ веке человечество свыклось с ещё более странным фактом: расстояния между галактиками постоянно увеличиваются.