Bachelor of Economics (cititor) conceptul relativității spațiului

Imaginea mecanicistă a lumii conceptele de spațiu și de timp au fost luate în considerare în afara contextului, și fără a ține cont de proprietățile materiei în mișcare. Spatiul servește ca un fel de recipient pentru corpuri în mișcare, iar timpul nu ia în considerare schimbările reale care au loc cu ei, și, prin urmare, acționează pur și simplu ca un parametru, al cărui semn poate fi inversat. Cu alte cuvinte, doar procesele reversibile sunt luate în considerare în mecanica, care simplifică foarte mult realitatea.

Un alt dezavantaj al acestui fapt este că spațiul pe care îl și timpul ca forme de existență a materiei sunt studiate separat și în afară, astfel încât relația lor rămâne nedetectate. Conceptul modern de fizică spațiu-timp este îmbogățit semnificativ noastre vederi naturale-științifice, care sunt mai aproape de realitate. Prin urmare, obtinerea de a le cunosc, începem cu teoria spațiu-timp în forma în care este reprezentată în fizica modernă. În primul rând, cu toate acestea, să ne amintim unele dintre dispozițiile referitoare la mecanicii clasice ale programului Galileo.

Pentru prima dată, acest principiu a fost stabilit de Galileo, dar formularea finală a fost doar în mecanica newtoniană. Pentru a înțelege că trebuie să introducem conceptul de sistem de referință. După cum se știe, poziția corpului în mișcare, în orice moment dat este determinat în raport cu un alt organism, care se numește sistemul de referință. Cu acest organism este conectat corespunzător sistemului de coordonate, de exemplu, familiare pentru a ne sistem cartezian. În planul punctului mișcării materialul corpului sau determinat prin două coordonate: x abscisa arată distanța față de un punct de origine pe axa orizontală și ordonată y definind distanța punctului de origine pe axa verticală. In spatiul acestor coordonate se adaugă la a treia coordonate.

cadre de referință suplimentare în special sisteme de inertsialnye izolate, care sunt unul față de altul, fie singur, fie într-o mișcare rectilinie uniform. Rolul special al sistemelor inerțială este că acestea respectă principiul relativității.

Principiul relativității înseamnă că în toate sistemele inerțiale toate procesele mecanice au loc în același mod.

În astfel de sisteme, legile mișcării corpurilor sunt exprimate de aceeași formă matematică, sau, așa cum se spune în știință, ei sunt kovariantnshi. Într-adevăr, doi observatori diferiți în sistemele inerțiale nu vor observa schimbări majore în ele. 1

În dezvoltarea teoriei sale, Einstein a trebuit să revizuiască ideile anterioare ale mecanicii clasice de spațiu și timp. În primul rând, el a renunțat la conceptele newtoniene de spațiu absolut și de a determina mișcarea corpului în raport cu acest spațiu absolut.

Fiecare mișcare a corpului se produce pe un anumit organism de referință și, prin urmare, trebuie luate în considerare toate procesele fizice, și că legile trebuie să fie formulate în raport cu cadrul specificat exact. Prin urmare, nu există nici o distanță absolută, lungime și măsură, precum și nu poate exista un timp absolut.

Prin urmare, este de asemenea clar că conceptele de bază fizice ale lui Einstein, cum ar fi spațiu și timp să dobândească o semnificație clară numai după specificarea procedurilor experimentale prin care le puteți verifica afară. „Noțiunea - spune el - acolo pentru fizică în măsura în care este posibil să se găsească într-un caz particular, este adevărat sau nu.“ Faptul că distanța și timpul în teoria relativității sunt determinate de un observator în ceea ce privește un anumit cadru de referință nu indică faptul că aceste concepte sunt arbitrare, stabilite de către subiecți. Subiect detectează numai și punctează relația obiectivă care există între procesele care au loc în diferite cadre de referință. Astfel, mai degrabă decât raționamentul abstract al mișcării absolute în teoria relativității este considerată o mișcare specifică a organismelor în raport cu sistemele de referință specifice legate de organisme specifice. Un alt rezultat important al teoriei relativității:

Comunicare izolat în mecanica clasică conceptele de spațiu și timp într-un singur concept de continuitate spațiu-timp, și continuum. 2.

Pana acum am considerat mișcarea corpurilor în legătură cu astfel de sisteme de referință, care sunt în repaus sau în mișcare în mod uniform în raport cu celălalt într-o linie dreaptă. Un astfel de sistem am numit sisteme de referință inerțiale sau galileeni. Primul nume reflectă faptul că legea de inerție se realizează, al doilea la sistemele de referință similare - sugerează că această lege a fost deschis pentru prima dată de către Galileo și formulat ca prima lege a mecanicii newtoniene. Acum știm deja că același lucru sunt descrise în raport cu toate inerțiale sau galilean, rame legile mișcării corpurilor, și anume Ei au aceeași formă matematică, și sunt exprimate prin aceleași ecuații. De multe ori spun, de asemenea, că în ceea ce privește sistemul de referință inerțial legile de trafic sunt forma covariantă.

Se pune întrebarea: ce s-ar întâmpla dacă în loc de sisteme inerțiale pentru a lua alt sistem de referință, de exemplu, se deplasează cu o accelerație? Răspunsul la dă teoria generală a relativității, care este numit așa pentru că rezumă principiul privat sau relativității, pe care am discutat mai sus. În consecință, trebuie să se facă distincția între relativității speciale și generale. Einstein formulează esența teoriei sale generale a relativității:

Toate corpurile de referință K, K +, etc. echivalentul a descrie natura (formularea legilor generale ale naturii), indiferent de starea ei pot fi mișcare.

Acum suntem în măsură să ia o viziune diferită asupra cadrelor de referință inerțiale și non-inerțiale. Diferența dintre ele este exprimat în principal în faptul că, în cazul în sistemele inerțiale toate procesele și descrie legile lor sunt aceleași în formă, ele apar în mod diferit în sistemele non-inerțiale. Ca un exemplu, ia în considerare pare să scadă la piatra la sol în ceea ce privește gravitatiei și teoria relativității generale a lui Newton. Când a fost întrebat de ce o piatră cade la pământ, ei răspund de obicei, că el este atras de pământ. Dar legea gravitației a lui Newton spune nimic despre mecanismul de acțiune a forței de gravitație: acestea sunt distribuite, fie implicate în acest proces, unele mediu intermediar, indiferent dacă aceste competențe sunt transferate treptat sau instantaneu. Newton însuși a spus că ipotezele și ipotezele arbitrare nu a „inventa“, și a lăsat soluția acestor probleme pentru generațiile viitoare de oameni de știință.

Einstein, pe baza rezultatelor electrodinamicii, care a introdus idei cu privire la domeniile de acțiune a forțelor, a început să ia în considerare gravitatiei ca o forță care acționează într-un anumit câmp gravitațional. Din această perspectivă, piatra cade la pământ, deoarece câmpul gravitațional al Pământului acționează pe ea. Forța care acționează pe stâncă, poate fi exprimată ca următoarele ecuații. Pe de o parte, orice forță conferă corpului o anumită accelerare, care poate fi reprezentat sub forma a doua lege a lui Newton:

F (forța) = ma (accelerare). (2.1.1)

Pe de altă parte, câmpul de forță gravitațională care acționează asupra corpului, în legătură cu domeniul de tensiune b:

F (forța) = m * b (tensiune în câmp), (2.1.2)

în care m - reprezintă masa inerțială și m * - gravitând în masă. Rezultă imediat:

ea == m * b și t / t * = b / a. (2.1.3)

Prin selectarea adecvată a raportului dintre unitățile de b / a poate fi asimilată unității, și, prin urmare, t este egal cu m *. 1