Механика. Першенков П.П - 53 стр.

UptoLike

Рубрика: 

53
1) принцип относительности Эйнштейна;
2)
принцип постоянства скорости света.
Принцип относительности Эйнштейна является распространением
механического принципа Галилея на все без исключения физические яв-
ления. Согласно этому принципу
все законы природы одинаковы во
всех инерциальных системах отсчета
, т.е. равноправие всех инерциаль-
ных систем распространяется на все явления, всю физику.
Принцип по-
стоянства скорости света
утверждает, что скорость света в вакууме
одинакова во всех инерциальных системах отсчета и не зависит от
движения источников и приемников света
.
Из сформулированных выше постулатов вытекает ряд важных выво-
дов, касающихся свойств пространства и времени. В классической физике
время является абсолютным: для всех систем отсчета вводится одно и то
же время. Это значит, что если два события происходят одновременно для
какого-нибудь наблюдателя, то они являются одновременными и для лю-
бого
другого: понятие одновременности является также абсолютным, не
зависящим от системы отсчета. Однако последнее утверждение находится
в противоречии с принципом постоянства скорости света. Поэтому посту-
латы теории относительности потребовали внесения изменений в основ-
ные физические понятия, относящиеся к пространству и времени.
7.3 Преобразование промежутков времени
Начнем изложение теории относительности с простого примера
применения двух принципов (постоянства скорости света и принципа от-
носительности). Этот пример наглядно показывает, почему Эйнштейн
счел необходимым изменить понятие времени: пусть два события в неко-
торой системе отсчета, скажем
|
S
, проходят в одной и той же точке и про-
межуток времени между ними равен
0
τ
по часам системы
|
S . Этот проме-
жуток времени в системе
|
S
измеренный по неподвижным часам называ-
ется
собственным временем. Каким будет промежуток времени между
этими же событиями, если измерить его по часам системы
S, относительно
которой
|
S движется со скоростью в направлении оси x? Для ответа на
этот вопрос рассмотрим мысленный опыт со «световыми часами», устро-
енными следующим образом: на концах стержня длиной
l
закреплены два
параллельных зеркала, между которыми движется световой импульс.
Пусть этот прибор неподвижен в системе
|
S
и его стержень расположен
перпендикулярно скорости
|
S относительно S. Рассмотрим один цикл та-
ких часов, т.е. выход светового импульса от нижнего зеркала и его воз-
вращение после отражения от верхнего зеркала, с точки зрения каждой из
системы отсчета. В системе
S
|
оба рассматриваемых события происходят в
одной и той же точке и промежуток времени между ними (собственное
время) равен
0
2/.c
τ
= l
      1) принцип относительности Эйнштейна;
      2) принцип постоянства скорости света.
      Принцип относительности Эйнштейна является распространением
механического принципа Галилея на все без исключения физические яв-
ления. Согласно этому принципу все законы природы одинаковы во
всех инерциальных системах отсчета, т.е. равноправие всех инерциаль-
ных систем распространяется на все явления, всю физику. Принцип по-
стоянства скорости света утверждает, что скорость света в вакууме
одинакова во всех инерциальных системах отсчета и не зависит от
движения источников и приемников света.
      Из сформулированных выше постулатов вытекает ряд важных выво-
дов, касающихся свойств пространства и времени. В классической физике
время является абсолютным: для всех систем отсчета вводится одно и то
же время. Это значит, что если два события происходят одновременно для
какого-нибудь наблюдателя, то они являются одновременными и для лю-
бого другого: понятие одновременности является также абсолютным, не
зависящим от системы отсчета. Однако последнее утверждение находится
в противоречии с принципом постоянства скорости света. Поэтому посту-
латы теории относительности потребовали внесения изменений в основ-
ные физические понятия, относящиеся к пространству и времени.

     7.3 Преобразование промежутков времени
      Начнем изложение теории относительности с простого примера
применения двух принципов (постоянства скорости света и принципа от-
носительности). Этот пример наглядно показывает, почему Эйнштейн
счел необходимым изменить понятие времени: пусть два события в неко-
торой системе отсчета, скажем S | , проходят в одной и той же точке и про-
межуток времени между ними равен τ0 по часам системы S | . Этот проме-
жуток времени в системе S | измеренный по неподвижным часам называ-
ется собственным временем. Каким будет промежуток времени между
этими же событиями, если измерить его по часам системы S, относительно
которой S | движется со скоростью в направлении оси x? Для ответа на
этот вопрос рассмотрим мысленный опыт со «световыми часами», устро-
енными следующим образом: на концах стержня длиной l закреплены два
параллельных зеркала, между которыми движется световой импульс.
Пусть этот прибор неподвижен в системе S | и его стержень расположен
перпендикулярно скорости S | относительно S. Рассмотрим один цикл та-
ких часов, т.е. выход светового импульса от нижнего зеркала и его воз-
вращение после отражения от верхнего зеркала, с точки зрения каждой из
системы отсчета. В системе S | оба рассматриваемых события происходят в
одной и той же точке и промежуток времени между ними (собственное
время) равен τ0 = 2l / c.

                                   53