Концепции современного естествознания. Физика для гуманитариев. Котликов Е.Н. - 60 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

60
íàìè ïðèìåðå ñ îñòàíàâëèâàþùèìñÿ òåëîì êèíåòè÷åñêàÿ ýíåðãèÿ
òåëà ïåðåõîäèò âî âíóòðåííþþ ýíåðãèþ, ò. å. èäåò íà íàãðåâàíèå
ñèñòåìû.
Òàêèì îáðàçîì, ìû ìîæåì ñôîðìóëèðîâàòü çàêîí ñîõðàíåíèÿ
ïîëíîé ýíåðãèè ñèñòåìû: ïîëíàÿ ýíåðãèÿ èçîëèðîâàííîé ñèñòåìû
îñòàåòñÿ ïîñòîÿííîé. Òåïåðü ìû íå êîíêðåòèçèðóåì, êàêèå ñèëû
(êîíñåðâàòèâíûå èëè íåêîíñåðâàòèâíûå) äåéñòâóþò â ýòîé ñèñòå-
ìå. Ðàáîòà â ñèñòåìå, ñîâåðøàåìàÿ çà ñ÷åò ïîòåíöèàëüíîé ýíåð-
ãèè, ìîæåò ïåðåõîäèòü è â êèíåòè÷åñêóþ ýíåðãèþ ñèñòåìû, è âî
âíóòðåííþþ ýíåðãèþ. Ïðè óâåëè÷åíèè âíóòðåííåé ýíåðãèè ñèñòå-
ìà íàãðåâàåòñÿ.
Ãëàâà 13. Ñïåöèàëüíàÿ òåîðèÿ îòíîñèòåëüíîñòè
§ 1. Ïîñòóëàòû òåîðèè îòíîñèòåëüíîñòè
Ê êîíöó ïðîøëîãî âåêà Ä. Ê. Ìàêñâåëëîì (1831–1879) áûëè
ñôîðìóëèðîâàíû îñíîâíûå çàêîíû ýëåêòðè÷åñòâà è ìàãíåòèçìà â
âèäå ñèñòåìû äèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíåíèé, êîòîðûå îïèñûâàëè
ïîñòîÿííûå è ïåðåìåííûå ýëåêòðè÷åñêèå è ìàãíèòíûå ïîëÿ. Ðå-
øåíèÿ ñèñòåìû óðàâíåíèé Ìàêñâåëëà îïèñûâàëè âñþ ãàììó ïîâå-
äåíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíûõ ïîëåé â ïðîñòðàíñòâå è âðåìåíè. Èç ñè-
ñòåìû óðàâíåíèé Ìàêñâåëëà ñëåäîâàëî, ÷òî ïåðåìåííûå ýëåêòðè-
÷åñêèå è ìàãíèòíûå ïîëÿ ìîãóò ñóùåñòâîâàòü òîëüêî â ôîðìå åäè-
íîãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ, êîòîðîå ðàñïðîñòðàíÿåòñÿ â ïðî-
ñòðàíñòâå ïîñëå âîçíèêíîâåíèÿ ñ ïîñòîÿííîé ñêîðîñòüþ, ðàâíîé
ñêîðîñòè ñâåòà â âàêóóìå ñ.
Íà âîïðîñ, â êàêîé ñðåäå ðàñïðîñòðàíÿåòñÿ ýòî ïîëå, òåîðèÿ
Ìàêñâåëëà îòâåòà íå äàâàëà. Êëþ÷åâûì ìîìåíòîì òåîðèè Ìàêñ-
âåëëà ÿâëÿëîñü òî, ÷òî óðàâíåíèÿ Ìàêñâåëëà áûëè íåèíâàðèàíò-
íû îòíîñèòåëüíî ïðåîáðàçîâàíèé Ãàëèëåÿ. Ýòî îçíà÷àëî, ÷òî ïðè
ïåðåõîäå ñ ïîìîùüþ ïðåîáðàçîâàíèé Ãàëèëåÿ èç îäíîé èíåðöè-
àëüíîé ñèñòåìû îòñ÷åòà â äðóãóþ, óðàâíåíèÿ ìåíÿëè ñâîé âèä.
Ýòî îáîçíà÷àëî, ÷òî ïðåîáðàçîâàíèÿ Ãàëèëåÿ íåëüçÿ áûëî ïðèìå-
íÿòü ïðè îïèñàíèè ýëåêòðè÷åñêèõ è ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé.
Ñòðîãîå ìàòåìàòè÷åñêîå äîêàçàòåëüñòâî íåèíâàðèàíòíîñòè óðàâ-
íåíèé Ìàêñâåëëà îòíîñèòåëüíî ïðåîáðàçîâàíèé Ãàëèëåÿ äîñòàòî÷íî
ñëîæíî. Ïðîèëëþñòðèðóåì ýòîò ôàêò íà ïðîñòîì è íàãëÿäíîì ïðè-
ìåðå. Äëÿ ýòîãî ïîòðåáóåòñÿ âñïîìíèòü, êàêèå ñèëû äåéñòâóþò íà
äâèæóùèåñÿ çàðÿäû â ýëåêòðè÷åñêèõ è ìàãíèòíûõ ïîëÿõ.