Повна версія

Головна arrow Природознавство arrow КЛАСИЧНА І РЕЛЯТИВІСТСЬКА МЕХАНІКА

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

ПОСТУЛАТИ ЕЙНШТЕЙНА

Постулат - це узагальнення багатьох фактів , але не доказ безпосередньо.

Повернемося тепер до питання про принцип відносності і електромагнітні явища, т. Е. Склалася в кінці XIX століття ситуації, яка поставила фізиків перед вибором між трьома, згаданими раніше припущеннями, з яких останнім (помилковість перетворень Галілея) здавалося неймовірним.

Вихід із становища був знайдений А. Ейнштейном (1905 р). Він звернув увагу на те, що утвердження принципу відносності і незалежності швидкості світла від системи відліку, що випливає з рівнянь Максвелла, дозволяє обгрунтувати нові перетворення координат при переході від однієї системи відліку (СО) до іншої.

Ці перетворення були раніше знайдені (але нс обгрунтовані) Лоренцем для того, щоб рівняння Максвелла не змінювалися при переході від однієї СО до іншої.

Таким чином, А. Ейнштейн припустив найдивніше рішення - вважати перетворення Галілея невірними (точніше кажучи лише приблизно вірними, як ми далі покажемо) і висловив два постулати, поклавши їх в основу нової теорії, званої спеціальної теорією відносності (СТО).

Перший постулат - це принцип відносності, сформульований А. Ейнштейном (що відрізняється від механічного принципу відносності). У ньому стверджується, що не тільки механічні явища, а будь-які явища природи протікають однаково у всіх інерціальних системах відліку. (Ми не можемо виділити переважну інерційну систему відліку не тому, що не знаходимо відповідного експерименту, а тому, що в принципі це не можливо).

Перший постулат (принцип відносності) А. Ейнштейна:

Всі інерціальні системи відліку рівноправні щодо будь-яких явищ природи.

Цей принцип отримав назву спеціального принципу відносності, який стверджує рівноправність тільки інерційних, а не всіх взагалі систем відліку.

Другий постулат:

Швидкість світла у вакуумі постійна і однакова у всіх напрямках і у всіх інерційних системах відліку.

Цікаво відзначити, що вирішальним експериментом щодо швидкості світла був досвід Майкельсона, але Ейнштейн звернув увагу головним чином на те, що сталість швидкості світла випливає з рівнянь Максвелла, а про досліди Майкельсона навіть не знав.

Постулати Ейнштейна привели до нових поглядів на властивості простору і часу. СТО ні в якому разі не є якимось розділом фізики або наукою, що вивчає певний клас явищ природи. Її можна назвати системою уявлень про простір, час і рух матерії.

Згідно з принципом відносності, закони природи у всіх системах відліку повинні бути однакові. Той факт, що швидкість сигналу, що несе інформацію не може перевищувати граничного значення, є той же закон природи. Тому, значення граничної швидкості повинно бути однаково в усіх системах відліку.

Як сигнал для синхронізації ходу годинника, був обраний саме світловий сигнал. Швидкість світла є граничною; ніякої сигнал, що несе інформацію, ніяка дія одного тіла на інше, не можуть поширюватися зі швидкістю, що перевищує швидкість світла у вакуумі. Цим і пояснюється однаковість швидкості світла з у всіх системах відліку (проте, швидкості, які не пов'язані з передачею інформації, можуть як завгодно перевищувати швидкість с).

Досвід Майкельсона і Морлі, який підтвердив справедливість цього принципу може бути представлений в розділі, присвяченому інтерференції світла.

 
<<   ЗМІСТ   >>