§ 1. Transformarea Galileo.
Luați în considerare două cadre: sistem inerțial K (coordonatele x, y, z), care se presupune în mod convențional fixat, și un sistem de K „(cu coordonatele x“, y „z“), se deplasează în raport cu un mod uniform și rectiliniu cu rata u (-const). Numărătoarea inversă va începe din momentul în care originea celor două sisteme coincid. Să presupunem că la un moment t aranjament arbitrar al acestor sisteme unul față de celălalt are forma prezentată în Fig. 1.
Viteza este direcționată de-a lungul 00 „vectorul rază desenată în iso G“,.
Găsim relația dintre coordonatele unui punct arbitrar în ambele sisteme. Fig. 1 care
Ecuația (1) pot fi scrise în proiecții pe axele de coordonate:
Ecuațiile (1) și (2) sunt numite Galileo transformări de coordonate.
În cazul special în care se mișcă K „cu o viteză pe direcția pozitivă a sistemului axa x K (la axele de timp inițiale coincid), transformarea coordonatelor Galileo au forma
, ,
În mecanica clasică, se presupune că trecerea timpului nu depinde de mișcarea relativă a sistemelor de referință, adică pot fi adăugate la transformările (2) o altă ecuație:
relațiile înregistrate sunt valabile numai în cazul mecanicii clasice (, c este viteza luminii) și la viteze comparabile cu viteza luminii, transformarea Galileo înlocuită cu transformarea mai generală Lorentz.
Diferențierea ecuația (1) în raport cu timpul [în ceea ce privește (3)], obținem ecuația
care este o regulă a vitezei plus în mecanica clasică.
Astfel, accelerația punctului A în k și k cadre „, care se deplaseze în raport cu celălalt în mod uniform și rectiliniu aceeași:
Prin urmare, în cazul în care punctul A de pe un alt organism nu funcționează (), în conformitate cu alineatul (5) și. și anume K „este un inerțial (punct se deplasează în raport cu acesta în mod uniform și rectiliniu sau în repaus).
Din ecuația (5) rezultă că, dacă egalitatea, atunci egalitatea (masa are aceeași valoare numerică în toate cadrele de referință). Ca K și K „au fost selectate în mod aleatoriu, atunci rezultatul înseamnă că ecuația de dinamică pentru tranziția de la un sistem de referință inerțial la altul identic formulate. Această afirmație și principiul estmehanichesky relativitatii (principiul relativității Galileo). Galileo a fost primul pentru a atrage atenția asupra faptului că nu experimente mecanice efectuate în cadrul inerțial de referință, este imposibil să se stabilească dacă este în repaus sau se deplasează uniform într-o linie dreaptă. De exemplu, stând în cabina navei, se deplasează uniform într-o linie dreaptă, nu putem determina nava este în repaus sau în mișcare, nu uită pe fereastră.
§ 2. Postulatele relativității speciale (parțial)
mecanicii newtoniene descrie perfect mișcarea corpurilor macroscopice se deplasează la viteză redusă (v< În același timp, sa demonstrat contradicție între teoria clasică și ecuațiile J. Maxwell K. (fizician englez, 1831-1879), înțelegerea de bază a luminii ca unda electromagnetica. Pentru o explicație a acestora și a altor date experimentale, a fost necesar pentru a crea o nouă teorie, care a explicat aceste fapte ar conține mecanica newtoniană ca un caz de limitare a vitezelor mici Ea a reușit să facă Einstein, care a ajuns la concluzia că eterul - un mediu special, care ar putea fi luat ca un sistem absolut - nu există. Având o viteză constantă a luminii în vid este în acord cu ecuațiile lui Maxwell. Astfel, Einstein a pus osnovyspetsialnoy relativității. Această teorie este o teorie fizică modernă a spațiului și a timpului în care, la fel ca în mecanica newtoniană clasice, se presupune că timpul este omogenă, iar spațiul este omogen și izotrop. Relativitatea este adesea numit teoria takzherelyativistskoy, și fenomenele specifice descrise de această teorie - efecte relativiste. Baza teoriei speciale a relativității lezhatpostulaty le-a formulat Einstein în 1905 I. Principiul relativității: nici o experiență (mecanice, electrice, optice), realizat în cadrul unui anumit sistem de referință inertsialyyuy fac imposibilă pentru a detecta dacă sistemul este în repaus sau se deplasează uniform într-o linie dreaptă; toate legile naturii sunt invariante (cantități invariante - cantități care au aceeași valoare numerică în toate sistemele de referință) în ceea ce privește trecerea de la un sistem de referință inerțial la altul. II. Viteza invariant: viteza luminii în vid nu depinde de viteza de deplasare a sursei de lumină sau nablyudatelyai aceeași în toate sistemele de referință inerțiale. Originea Einstein a postulat o generalizare a principiului mecanic al relativității (principiul galilean relativității) cu privire la orice procese fizice, prevede ca legile fizice sunt invariabile în ceea ce privește alegerea sistemului de referință inerțială și ecuații care descriu legile aceeași formă în toate sistemele inerțiale referință. Conform acestui postulat, toate cadrele de referință inerțiale sunt complet echivalente, adică fenomene (mecanice, electromagnetice, optice etc.) în toate sistemele de referință inerțiale apar în mod egal. Potrivit lui Einstein de-al doilea postulat, constanța viteza luminii, o proprietate fundamentală a naturii, care este declarat ca un fapt împlinit. Relativitatea a cerut respingerea ideilor tradiționale de spațiu și timp luate în mecanica clasică, pentru că ele contrazic principiul constanța vitezei luminii. Acesta a pierdut sensul său nu numai spațiul absolut, dar, de asemenea, un timp absolut. Teoria lui Einstein postulează și, pe baza acestora, au stabilit o nouă viziune asupra lumii și noi reprezentări spațio-temporale, cum ar fi relativitatea de lungimi și perioade de timp, relativitatea simultaneității evenimentelor. Acestea și alte consecințe ale teoriei lui Einstein sunt o confirmare experimentală de încredere, fiind astfel rațiunea postulatelor lui Einstein - motivația teoriei relativității.articole similare