Теория относительности. Принцип относительности.
Меняются описания событий, но законы природы не зависят от наблюдателя, то есть, как принято говорить на научном языке, являются инвариантными. В этом и заключается принцип относительности.
Эйнштейн разрабатывает специальную теорию относительности (СТО), которая описывает поведение тел, движущихся с релятивисткими скоростями (близкими к скорости света).
Следствием постулатов СТО являются преобразования Лоренца, заменяющие собой преобразования Галилея для нерелятивистского, «классического» движения.
В отличие от Ньютоновской физики считается, что именно скорость света (с=2997924581.2 м/с), описывающая предельную скорость любых физических воздействий, инвариантна при переходе от одной системы отсчета к другим.
Принцип относительности.
Для двух наблюдателей, движущихся друг относительно друга равномерно и прямолинейно, наблюдаемые ими движения (с учетом разницы в начальных условиях) одинаковы.
Теория относительности. Неинерциальные системы отсчёта.
Неинерциальные системы - все остальные (кроме инерциальных) системы (например, система отсчета, движущаяся по отнощению к ИСО с ускорением – тело, неподвижное относительно Земли будет двигаться ускоренно по отношению к Солнцу и Звездам).
Теория относительности. Принцип эквивалентности и его следствия.
Однородность пространства и времени означает эквивалентность всех положений свободной частицы в пространстве во все моменты времени, а изотропия пространства — эквивалентность различных направлений в нем.
Неизменность характера свободного движения частицы в любом направлении пространства является очевидным следствием этих свойств.
Следствие:
1) Если две системы отсчета движутся друг относительно друга равномерно и прямолинейно и если одна из них инерциальна, то очевидно, что и другая тоже является инерциальной: всякое свободное движение и в этой системе будет происходить с постоянной скоростью.
Таким образом, имеется сколько угодно инерциальных систем отсчета, движущихся друг относительно друга с постоянными скоростями.
2) Полная физическая эквивалентность всех инерциальных систем отсчета показывает, в то же время, что не существует никакой «абсолютной» системы, которую можно было бы предпочесть всем другим системам.
Все сказанное достаточно ясно свидетельствует об исключительности свойств инерциальных систем отсчета, в силу которых именно эти системы должны, как правило, использоваться при изучении механических явлений.
Теория относительности. Гравитационные взаимодействия и их влияние на течение времени.
Гравита́ция (всемирное тяготение, тяготение) — фундаментальное взаимодействие в природе, которому подвержены все тела, имеющие массу.
Гравитационное взаимодействие
Гравитационное взаимодействие — одно из четырёх фундаментальных взаимодействий в нашем мире.
В рамках классической механики, гравитационное взаимодействие описывается законом всемирного тяготения Ньютона, который гласит, что сила гравитационного притяжения между двумя телами массы m1 и m2, разделённых расстоянием R есть
.
Здесь G — гравитационная постоянная, равная 6.66310 –11м3/(кг с2). Знак минус означает, что сила, действующая на тело, всегда противоположна по направлению радиус-вектору, направленному на тело, т. е. гравитационное взаимодействие приводит всегда к притяжению любых тел.
В рамках ньютоновской механики гравитационное взаимодействие является дальнодействующим. Это означает, что как бы массивное тело ни двигалось, в любой точке пространства гравитационный потенциал зависит только от положения тела в данный момент времени.
Кроме обычных проявлений гравитационного поля, есть, на первый взгляд, парадоксальные вещи.