Главная  |  Карта сайта  |  Контакты  
 
Главная История науки и техники Ученые Психология, социология, политология Экономика Культурология, философия, религия Юридические науки. Правоведение Наука и техника Физика и механика
 

Современные представления о материи, в пространстве и времени. Общая и специальная теории относительности

27-07-2017

На границе XIX-XX веков в физике произошел кризис, который был связан с невозможностью объяснить новые эмпирические данные с помощью законов и принципов, сформулированных в рамках механистической парадигмы. Кризис и последовавшая за ним научная революция способствовали тому, что на смену классической физике, построенной на принципах механики И.Ньютона, пришла новая фундаментальная теория - специальная теория относительности А.Эйнштейна, которая возникла на границе между механикой И.Ньютона и электромагнитной теорией Дж.Максвелла, как результат попыток устранить логические противоречия, существовавшие между этими двумя концепциями.

Специальная теория относительности распространила принципы относительности, сформулированные еще Г.Галилеем для механических систем, на электромагнитные взаимодействия. Ряд опытов, проведенных физиками в конце XIX в., показал, что скорость света остается неизменной во всех системах координат независимо от того, движется излучающий свет источник или нет. Однако эти выводы противоречили принципу относительности Г.Галилея.

В конце XIX в. преобладало представление о том, что мировое пространство заполнено особым эфиром, в котором распространяются световые волны. Для того, чтобы обнаружить движение Земли относительно эфира, американский физик А.Майкельсон в 1887 году решил измерить время прохождения светового луча по горизонтальному и вертикальному направлениям относительно Земли. Согласно гипотезе светоносного эфира время прохождения света по этим направлениям должно различаться. Но результат эксперимента показал неизменность скорости света в обоих направлениях. Такой вывод противоречил классическим представлениям о том, что координаты и скорости должны преобразовываться при переходе от одной инерциальной системы к другой. Скорость света оказалась не зависящей от движения Земли.

Для объяснения результатов эксперимента А.Майкельсона X.Лоренц вывел уравнения, позволяющие вычислить сокращение движущихся тел и промежутков времени между событиями, которые происходят в зависимости от скорости движения объектов. Преобразования X.Лоренца предполагали реальное сокращение тел и промежутков времени.

В 1905г, А.Эйнштейн опубликовал работу «К электродинамике движущихся тел», в которой объяснил результаты опытов А.Майкельсона и изложил основные положения специальной теории относительности. А.Эйнштейн распространил принцип относительности на все системы и сформулировал его иначе, чем Г.Галилей: любой процесс протекает одинаково в изолированной материальной системе, находящейся в состоянии прямолинейного и равномерного движения, т.е. все инерциальные системы отсчета равноправны между собой. Таким образом, было преодолено представление об эталонной абсолютной системе отсчета, которую связывали с эфиром, все системы отсчета были признаны равнозначными, не имеющими никаких преимуществ друг перед другом, а принцип относительности приобрел всеобщий, универсальный характер.


Другие статьи по теме:
 Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета. Принцип относительности Галилея
 Современные представления об элементарных частицах. Структура микромира
 Температурные явления
 Собственная и примесная проводимость полупроводников
 Гипотеза квантов

Добавить комментарий:

Введите ваше имя:

Комментарий:



•  Композиторы и ученые превратили генетический код человека в музыкальное произведение
Композиторы и ученые превратили генетический код человека в музыкальное произведение. Об этом сообщили в Королевском медицинском обществе Великобритании.

•  Ученые разработали метод ускорения и замедления роста новых кровеносных сосудов в организме человека
Ученые разработали метод ускорения и замедления роста новых кровеносных сосудов в организме, что может быть использовано для восстановительной медицины и в борьбе с распространением раковых опухолей, сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature Medicine.

•  Ученые измерили скорость исчезновения планктона
Ученые установили, что количество морского фитопланктона – микроорганизмов, составляющих основу многих пищевых цепей, – непрерывно сокращается со скоростью около одного процента в год с начала XX века.