43.Салыстырмалылық теориясы

Салыстырмалылық теориясы бастамасы салыстырмалылық принципінде негізделеді.

Ұғымды 1906 жылыМакс Планкенгізген.

XX ғасырдың басында салыстырмалық принципі оптикаменфизикағажәне физикалық басқа салаларына қатысты екендігі белгілі болды. Салыстырмалық принципі өзінің мэнін кеңейтіп, мынадай анықтамаға ие болды: оқшауланған материалдық жүйеде кез келген процесс бірдей жүреді, және ол жүйе бір қалыпты түзу сызықты қозғалыс жағдайында болуы керек. Немесе физиканың заңдары бар-лық инертті жүйелерде бірдей формаға ие.

Бір инертті жүйеденкелесіге ауысу Лоренц қайта өзгертулері арқылы жүзеге асырылады. Бірақ жарық жылдамдығы түрақтылығы туралы мәліметтер қайтадан жаңа түсініктерді қажет ететін мәселелерге әкеліп тіреді. 1904 жылы X. Лоренц қозғалыстағы дене өзінің қозғалыс бағыты бойынша қысқаратындығын және әртүрлі жүйелерде байқалатын уақыт аралықтары өлшенетінін айтты. Бірақ, келесі жылы А.Эйнштейн Лоренц қайта қүруларындағы байқалатын уақытты нақты уақыт ретінде қарастырды.

Жалпы салыстырмалылық теориясындакеңістік- уақыт қатынастарының материалдық процестерге қатысының жаңа жақтары ашылды. Жалпы салыстырмалылық теориясы инерциялық және гра-витациялық массалардың эквиваленттік принципінен шығады. Атап айтқанда, массалардың эквиваленттік принципінің негізінде салыстырмалылық принципі қалыптасты, ол жалпы салыстырмалылық теориясында табиғат заңдарының инварианттылығын бекітті.

Салыстырмалылық теориясы кеңістіктің ауырлық күшінің әсерінен майысатындығын және уақыт барысының күшті гравитациялық өрістерде баяулайтынын анықтады.

Жалпы салыстырмалылық теориясының фантастикалық болжам-дарының бірі - өте күшті тартылыс өрісінде уақыттың толық тоқтайтындығы туралы. Тартылыс күші артқан сайын уақыттың баяу-лауы да күшейе түседі. Уақыттың баяулауы жарықтың гравитациялық қызыл орын ауыстыруы арқылы байқалады да, толқындар үзындығы артқан сайын оның жиілігі азая береді. Белгілі бір жағдайда толқын үзындығы шексіздікке, ал жиілігі нөлге үмтылады.

Салыстырмалылық теориясы уақыт пен кеңістіктің бірлігін көрсетті, кеңістік-уақыттық төртөлшемдік контимуум туралы түсінік қалыптасты.

Салыстырмалылық теориясы масса мен энергияны Е-МС қатынасымен байланыстырды, мұнда С - жарық жылдамдығы.

Салыстырмалылық теориясында екі заң - зат массасының және энергиясының сақталуы заңдары бірігіп, энергия және зат массасының сақталуы деген бір заңға айналды

44. Уақыт және оның жүйедегі өтуі.

НьютондәуіріненАльберт Эйнштейнгедейін уақыт пен кеңістікке байланысты ұғымдар терең қарастырылған, уақыт барлығына бірдей “абсолютті” және “бірқалыпты” 3(Ньютон сөзі) ағады деп есептелді.Классикалық механикағылымы Ньютонның осы ойына негізделеді.

Бүгінгі физика уақыт түсінігі

XIX ғасыр соңына қарай электризм мен магнетизмге байланысты физиктер классикалық уақыт мағынасынан қиындықтар көре бастады. Альберт Эйнштейн бұл мәселені сағаттарды тұрақты шама, белгінің ең үлкен жылдамдығы – жарық жылдамдығын, пайдаланып синхрондау тәсілімен шешеді. Бұл тікелей уақытты, бір-бірімен салыстырғанда қозғалмалы әр-түрлі байқаушылар үшін, әр-түрлі жылдамдықпен жүреді дегенді қорытады.

Біріншісіне сәйкес уақыт — ғалам құрылымының іргелі бөлігі, оқиғалардың қатар-қатар жүруінің өлшемі. Бұл сэр Исаак Ньютон жататын реалистік көзқарас, сондықтан бұны Ньютондық уақыт деп те атайды. Бұған қарсы көзқарасқа сәйкес уақыт — адамзат соның көмегімен оқиғаларды реттеп, салыстыратын, интеллектуалды құрылымның (кеңістіктік пен сандармен қатар) іргелі мүшесі. Готфрид Лейбниц пенИммануил Кант дәстүрі болатын осы екінші көзқарасқа сәйкес уақыт «арқылы өтетін» «ағатын» затқа жатпайды, немесе оқиғаларға ыдыс бола алмайды, және өзі өлшене алмайды.

Эйнштейннің салыстырмалылық теориясы Фарадейдің 1831 ж ашқан экспериментінің негізінде Максвелл электромагниттік толқындар теориясына сүйеніп, жарықтың табиғаты электромагниттік толқын деген ігікір айтты. Сендерге белгілі, Фарадей эксперимент аркылы электромагниттік индукция заңын ашқан. Максвелл гипотезасының мазмүны: өзгермелі магнит өрісі айнымалы қүйынды электр өрісін туғызады және керісінше. Гипотезаның дүрыстығы көптеген тәжірибелер арқылы дәлелденді. Шынында, егер кеңістіктің бір нүктесінде, суға тас лақтырғандағы сияқты, айнымалы магнит өрісі өзгеріске үшыраса, онда сол нүктеден электромагниттік толқын тарайды.Бірақ Максвелл де электромагниттік толқындар таралу үшін су бетінде тарайтын механикалык толқындар немесе орталарда тарайтын дыбыс толқындары сиякты кейбір гипотезалык серпінді орта қажет деп үйғарды. Сол кездегі физиктер үшін үйреншікті және көрнекі механикалық Әлем шеңберінен шығып жаңаэлектромагииттік Әлемге көшу қиын болды. "Адамдар санасына залалды эфир идеясы түпкілікті орныққаны сонша, Майкельсон мен Морли тәжірибесінің теріс нәтижесі кол жеткіз бейтіндей болып көрінді. Шынында, бүл нәтиже соншалықты айкын, біз білеміз жарықтың таралу уақыты багытқа тәуелсіз, яғни жарық Жердің козғалыс бағытымен тарай ма, жок керісінше ме, немесе оған тік бүрыш жасап тарай ма, бәрібір... Тек міне, 70 жылдан кейін Майкельсон мен Морли төжірибесінің нәтижесі қандай болу керек, ол ма, бұл экспериментті жүргізудің қажеті жоқ екені аныкталды. Бірақ ғылымда "алдын алатын оймен" жүре алмайсың. Дегенмен олардың экспериментінің қүндылығы сонда, ол бірінші болып біздің санамыз түкпіріндегі көзқарасқа жеткізді және осыны эксперимент айқындады", — деп жазды 1967 ж. Г.Бонди "Салыстырмалылық және дұрыс ой" деген кітабында. Эйнштейннің революциялық идеясы эфир туралы гипотезалық теориядан бас тартқызды. Эйнштейн бірінші болып механика мен электродинамика зандарын біріктірді және кеңістік пен уақытқа жаңа көзкарас берді. Арнайы салыстырмалылық теориясының екі постулаты негізінде ол Лоренц алған координаталарды, уақытты, денелердің сызьщтық өлшемдерін түрлендіру формулаларын қорытып алды