Раздел 7. Элементы теории относительности. Примеры.

Как и многие научные теории - теория относительности (ТО) строится на постулатах.

1. Скорость света в вакууме не зависит от

скорости движения источника или приемника

т.е. скорость света С=const.

Эксперимент с электронами показал, что

максимальная скорость их движения не превышает «с», хотя энергия их растёт пропорционально работе источника: Объяснение кроется в зависимости массы от скорости.

2. Все законы физики выполняются во всех инерциальных системах, то есть все наблюдатели S равноправны.

В t = 0 S и S’ находятся в одной точке, потом происходит движение.

Разместим лампочку в 0. Фронт волны в S: Фронт сфера

В S’ такой фронт волны – сфера:

При переходе из S в S’: равноправие наблюдателей удовлетворяется, если и координаты и время подвергнуть преобразованиям: y’=y; z’=z;

(1), где (2)

При переходе из S’ в S: y=y’; z=z’;

(3) (4).

1. Если , то x, t – мнимые, следовательно

2) Если найти с учётом (1) и (2), то получим. Таким образом удовлетворяем второму постулату.

родифференцируем (3) и(4):

dt=).Здесь Найдём скорость:= .

4) Сокращение длины. Пусть в S есть линейка ,- длина не сохраняется.– длина покоящейся больше движущейся. Лоренцево сокращение длины. Аналогично линейка вS’измеренная покоящимся наблюдателем =(-)=

4).Замедление времени. В системе S.в одном месте X = const; событие длится от до.Интервал

.За этим событием наблюдает S’по своим часам , то естьи наоборот.X’ = const, S’: асам

интервал времени в системе движущейся, больше, чем в покое.

5).События, происходящие в одной точке в системе S в разные промежутки времени -в S' различны и во времени и в пространстве.

6) Закон сохранения массы.разложим в ряд (бином Ньютона). Для первых двух членов ряда:=; В замкнутой системе сохраняется полная масса тел,

Этот закон позволяет превращать частицу с меньшей массой покоя в частицу с большей массой.

7). Закон сохранения релятивистской энергии: