1. Релятивістська механіка (2).
1.1. Основні положення СТВ.
1.1.1. Релятивістська механіка розглядає рух тіл з швидкостями наближеними до швидкості світла.
1.1.2. При вивченні явищ, у яких швидкість руху тіл наближається до швидкості поширення світла, встановлено, що закони класичної механіки для них не справджуються. Класичні закони Ньютона – це окремий випадок законів релятивістської механіки.
1.1.3. Дослід Майкельсона – Морлі показав, що рух Землі не впливає на швидкість поширення світла.
1.1.4. Спеціальна теорія відносності ґрунтується на двох постулатах Ейнштейна:
1.1.4.1. Усі процеси природи відбуваються однаково в будь-якій інерціальній системі відліку. Це означає, що в усіх інерціальних системах фізичні закони однакові.
1.1.4.2. Швидкість світла у вакуумі однакова для всіх інерціальних систем відліку. Вона не залежить ні від швидкості джерела, ні від швидкості приймача світлового сигналу.
1.1.5. Швидкість світла у вакуумі є максимально можливою швидкістю передачі взаємодій у природі. Якщо поїзд рухається з швидкістю В, а у вагоні в напрямі руху поїзда поширюється світлова хвиля, то її швидкість відносно Землі, згідно постулатів Ейнштейна, має дорівнювати знову ж таки С, а не В + С, як мало б випливати з класичної механіки.
1.1.6. Тривалість тієї самої події в різних інерціальних системах відліку неоднакова і є найменшою в СВ, відносно якої ця точка нерухома.
1.1.7. Довжина стержня найбільша в СВ, відносно якої він нерухомий і зменшується при русі.
1.1.8. Маса тіла, що рухається, більша за масу нерухомого тіла.
Годинник зупинився в космосі.
Рівняння Ейнштейна дають людині надію на можливість подорожей в інші зоряні системи. По його теорії, із збільшенням швидкості час сповільнюється. Годинник на борту прискорюючої космічної ракети буде йти повільніше, як, відповідно, і атомний, і біологічний годинник. Таким чином, багаторічний політ екіпажу займе декілька місяців. Чоловік, який повернеться з такої подорожі, помітить, що брат-близнюк буде набагато старшим за нього. Польоти до зірок можуть стати джерелом вічної молодості, так як при досягненні ракетою швидкості світла, час практично зупиниться.
Згідно з фізикою Ньютона, властивості часу є незмінними. Його можна порівняти з річкою, яка за певний час несе одну й ту саму кількість води. І неможливо цей рух ані прискорити, ані уповільнити. Час і простір у цій класичній фізиці незалежні один від одного. Картина змінилася, коли стали вивчати рух з надвеликими швидкостями, близькими до швидкості світла (300 тис. км за секунду).Теорія відносності Ейнштейна з'ясувала, що за таких швидкостей зв'язок між простором і часом стає безпосереднім. Між швидкістю руху тіла у просторі і часом встановлюється зворотній зв'язок: чим більша швидкість - тим повільніший плин часу. Отже на ракеті, яка летить зі швидкістю, близькою до швидкості світла, час буде йти у 38 разів повільніше, ніж на Землі. Космонавти, промандрувавши у такій ракеті 380 років і повернувшись на Землю, постаріли б лише на 10 років. А якщо врахувати, що в космосі немає атмосферного тиску, який давить на нас зі страшною силою (хоча ми до цього звикли), то космонавти постаріли б ще на менше.
|