Вопрос на раздумье:
Являются ли эти постулаты отражением истины или они – всего лишь новый подход к отражению явлений природы???
К ответу:
Эти принципы следует рассматривать как обобщение всей совокупности опытных фактов.
Следствия из теории, созданной на
основе этих принципов, подтверждались бесконечными
опытными проверками.
Парадокс
•Постулаты СТО находятся в явном противоречии с классическими представлениями.
•Рассмотрим такой мысленный эксперимент: в момент времени t = 0, когда координатные оси двух инерциальных систем K и K' совпадают, в общем начале координат произошла кратковременная вспышка света. За время t системы сместятся относительно друг друга на расстояние vt, а сферический волновой фронт в каждой системе будет иметь радиус ct (рис. 4.1.3), так как системы равноправны и в каждой из них скорость света равна c.
Крисунку
•С точки зрения наблюдателя в системе K центр сферы находится в точке O, а с точки зрения наблюдателя в системе K' он будет находиться в точке O'.
Следовательно, центр сферического фронта одновременно находится в двух разных точках!
Разрешение парадокса с позиций СТО:
•события, одновременные в одной системе отсчета К, не одновременны в другой, движущейся системе К’, и наоборот.
•Тогда одновременные события, состоящие в достижении световым фронтом сферы,
определяемой уравнением x2 y2 z2 c2 t2
не являются одновременными с точки зрения системы К’, где одновременны другие события, состоящие в достижении тем же
световым фронтом точек сферы, определяемой уравнением x'2 y'2 z'2 c2 t'2
Относительность одновременности
•Таким образом, одновременность пространственно разобщенных событий перестает быть чем-то абсолютным, как это принято считать в повседневном макроскопическом опыте, а становится зависящей от выбора системы отсчета и расстояния между точками, в которых происходит события.
•Эта относительность одновременности
пространственно разобщенных событий свидетельствует о том, что пространство и время тесно связаны друг с другом, т.к. при переходе от одной СО к другой, физически эквивалентной, промежутки времени между событиями становятся зависящими от расстояний (нулевой промежуток становится конечным и наоборот).
Фундаментальное положение СТО
•Итак, постулаты Эйнштейна помогли нам прийти к новому фундаментальному положению в физической теории пространства и
времени, положению о тесной взаимосвязи пространства и времени и об их нераздельности, в этом и состоит главное значение постулатов Эйнштейна.
Значение скорости света
•Основное содержание теории относительности играет постулат о постоянстве скорости света.
•Основным аргументов в пользу этого является та роль, которую отводил Эйнштейн световым сигналам, с помощью которых устанавливается одновременность пространственно разобщенных событий.
•Световой сигнал, распространяющийся всегда только
со скоростью света, приравнивается, таким образом, к некоторому инструменту, устанавливающему связь между временными отношениями в различных системах отсчета, без которого якобы понятия
одновременности разобщенных событий и времени
теряют смысл.
Относительность промежутков времени
•При выполнении любых физических измерений исключительную роль играют пространственно- временные соотношения между событиями.
•В СТО событие определяется как физическое явление, происходящее в какой-либо точке пространства в некоторый момент времени в избранной системе отсчета.
•Таким образом, чтобы полностью охарактеризовать событие, требуется не только выяснить его физическое содержание, но и определить его место и время.
•Для этого необходимо использовать процедуры измерения расстояний и промежутков времени. Эйнштейн показал, что эти процедуры нуждаются в строгом определении.