Учебный блог Громовой Кристины

Принцип относительности Г.Галилея

Изначально принцип относительности сформулировал Галилей, обозначив, что справедливые в одной системе координат законы механики должны оставаться таковыми и в любой иной, для которой характерно прямолинейное и равномерное движение. Эти системы были названы инерциальными, т.к. движение в них подчинено законам инерции.

Иным образом этот принцип формулируется (следуя Галилею) так: Если в двух замкнутых лабораториях, одна из которых равномерно прямолинейно (и поступательно) движется относительно другой, провести одинаковый механический эксперимент, результат будет одинаковым.

Источник информации: статья "Галилей: принцип относительности" [электронный ресурс] // URL:http://www.phisiki.com/2012-02-27-11-38-00/3-galilei-princip-otnositelnosti (дата обращения: 03.04.2017)

Википедия. статья "Принцип относительности"[электронный ресурс] // URL: https://ru.wikipedia.org/ (дата обращения: 03.04.2017)

Постулаты Эйнштейна. Специальная теория относительности

элементы специальной теории относительности постулаты эйнштейна

Специальная теория относительности (СТО) - теория, заменившая механику Ньютона при описании движения тел со скоростями, близкими к скорости света. При малых скоростях различия между результатами СТО и ньютоновской механикой становятся незначительными.

В основе СТО лежат два постулата, являющиеся обобщением экспериментально установленных закономерностей.

1.В любых инерциальных системах отсчета все физические явления протекают одинаково (принцип относительности Эйнштейна). Принцип относительности Эйнштейна является обобщением принципа относительности Галилея, который утверждает одинаковость механических явлений во всех инерциальных системах отсчета.

2. Скорость света не зависит от скорости движения источника во всех инерциальных системах отсчёта. Формулировка второго постулата может быть шире: «Скорость света постоянна во всех инерциальных системах отсчёта»

Источник информации: Презентация на тему: " Теория относительности" [электронный ресурс] // URL: http://www.myshared.ru/slide/427984/ (дата обращения: 03.04.2017)

Преобразования Лоренца

Кинематические формулы преобразования координат и времени в СТО называются преобразованиями Лоренца. Они были предложены в 1904 году еще до появления СТО как преобразования, относительно которых инвариантны уравнения электродинамики. Для случая, когда система K' движется относительно K со скоростью υ вдоль оси x, преобразования Лоренца имеют вид:

c - скорость света в вакууме, β = v/c.

Рис. Система координат K' движется относительно неподвижной системы координат K со скоростью v вдоль оси x.

Источник информации: статья "Преобразования Лоренца" [электронный ресурс] // URL: http://www.its-physics.org/preobrazovaniya-lorenca (дата обращения: 03.04.2017)

Следствия, вытекающие из преобразований Лоренца:

– сокращение длины;

Линейный размер тела, движущегося относительно инерциальной системы отсчета, уменьшается в направлении движения

раз, т.е. так называемое лоренцево сокращение длины тем больше, чем больше скорость движения.

_,т.е. поперечные размеры тела не зависят от скорости его движения и одинаковы во всех инерциальных системах отсчета. Таким образом, линейные размеры тела наибольшие в той инерциальной системе отсчета, относительно которой тело покоится.

– одновременность событий;

Если события в системе К пространственно разобщены , но одновременны (), то в системе К', согласно преобразованиям Лоренца,, _.

Таким образом, в системе К' эти события, оставаясь пространственно разобщенными, оказываются и неодновременными.

– теорема сложения скоростей в СТО;

– парадокс близнецов.

Парадокс близнецов — мысленный эксперимент, при помощи которого пытаются «доказать» противоречивость специальной теории относительности. Согласно СТО, с точки зрения «неподвижных» наблюдателей все процессы у двигающихся объектов замедляются. С другой стороны, принцип относительности декларирует равноправие инерциальных систем отсчёта. На основании этого строится рассуждение, приводящее к кажущемуся противоречию. Для наглядности рассматривается история двух братьев-близнецов. Один из них (далее путешественник) отправляется в космический полёт, второй (далее домосед) — остаётся на Земле. После полёта, путешественник совершает возврат на Землю. Чаще всего «парадокс» формулируется следующим образом:

С точки зрения домоседа часы движущегося путешественника имеют замедленный ход времени, поэтому при возвращении они должны отстать от часов домоседа. С другой стороны, относительно путешественника двигалась Земля, поэтому отстать должны часы домоседа. На самом деле братья равноправны, следовательно, после возвращения их часы должны показывать одно время.

Тем не менее, согласно СТО, отставшими окажутся часы путешественника. В таком нарушении видимой симметричности братьев и усматривается противоречие.

Источник информации: Фатыхов М.А. Механика: учеб. пособие. – Уфа: Изд-во БГПУ, 2008 [электронный ресурс] // URL: https://refdb.ru/look/2932139-p23.html (дата обращения: 03.04.2017)

Википедия. Статья "Парадокс близнецов"[электронный ресурс] // URL: https://ru.wikipedia.org (дата обращения: 03.04.2017)

Необратимость времени

Всеобщим свойством времени, а точнее, временных отношений в материальных системах, является необратимость времени, означающая однонаправленное изменение от прошлого к будущему. Прошлое порождает настоящее и будущее и переходит в них. На прошлое нельзя воздействовать физически. Можно только изменить представления о прошлом в сознании реально существующих людей.Будущие события или материальные системы — это те, которые возникнут из настоящего и прошлого, из непосредственно предшествующих им событий и систем. На отдаленные будущие события также нельзя воздействовать, пока они не возникнут, так как реально они еще не существуют. Воздействовать можно на события настоящего и ближайшего будущего, которые из них непосредственно вытекают.

Источник информации: Хорошавина С. Г. Концепции современного естествознания: курс лекций Ростов н/Д: Феникс, 2005 [электронный ресурс] // URL: https://refdb.ru/look/2941813-p22.html (дата обращения: 03.04.2017)

Самоорганизация в живой и неживой природе

Самоорганизация — это процесс эволюции от беспорядка к порядку.

процессы самоорганизации происходят в открытых системах. Если самоорганизация происходит в замкнутой системе, то всегда можно выделить открытую подсистему, в которой происходит самоорганизация, в то же время в замкнутой системе в целом беспорядок возрастает.

самоорганизация происходит в системах, состояние которых в данный момент существенно отлично от состояния статистического равновесия.

самоорганизация возможна лишь в системах с большим числом частиц, составляющих систему

Флуктуация — макроскопическая неоднородность. Если мы возьмем макроскопический сосуд, в котором находится порядка десяти молекул, то понятия плотности или давления в такой системе теряют смысл. Эти понятия применимы лишь к сосуду, содержащему большое число частиц, именно в этом случае мы можем измерить давление нашими приборами. При статистическом равновесии, как следует из определения, в различных областях пространства сосуда прибор должен показывать одинаковое давление. Однако оказывается, что в достаточно малых (но макроскопических) областях в какие-то моменты времени это давление, а, следовательно , и плотность, отличается от среднего давления и средней плотности в сосуде. Самопроизвольное (спонтанное) отклонение от состояния статистического равновесия и называется флуктуацией.

Источник информации:Шпора по естествознанию [электронный ресурс] // URL: http://www.studfiles.ru/preview/5584548/page:9/ (дата обращения: 03.04.2017)

Поиск по этому блогу