ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
44
45
ñêîðîñòåé (ïî ñðàâíåíèþ ñî ñêîðîñòüþ ñâåòà). Íî, âî-ïåðâûõ, ýòî
íå îçíà÷àåò, ÷òî ÑÒÎ ýòî ôèçèêà äâèæåíèé ñî ñêîðîñòÿìè,
áëèçêèìè ê ñêîðîñòè ñâåòà; âî-âòîðûõ, ïðè ìàëûõ ñêîðîñòÿõ ÑÒÎ
òàêæå ñïðàâåäëèâà. Íàïðèìåð, åñòü ôîðìóëà (î íåé ìû áóäåì
ãîâîðèòü íèæå), êîòîðàÿ ïîëó÷àåòñÿ òîëüêî â ÑÒÎ
2
0
mcE =
, ãäå
Å
0
ýíåðãèÿ ïîêîÿùåãîñÿ òåëà, m åãî ìàññà. Íè÷åãî ïîäîáíîãî
êëàññè÷åñêàÿ ôèçèêà íå óòâåðæäàëà. Ïîýòîìó î êëàññè÷åñêîé
ôèçèêå (ñ ðàññìàòðèâàåìîé òî÷êè çðåíèÿ) ìîæíî ãîâîðèòü êàê î
ôèçèêå, êîòîðîé ìîæíî (íî íå âñåãäà, õîòÿ è ÷àñòî â ïîâñåäíåâíîé
æèçíè) ïîëüçîâàòüñÿ, åñëè äâèæåíèÿ òåë ïðîèñõîäÿò ñî
ñêîðîñòÿìè, ìíîãî ìåíüøèìè ñêîðîñòè ñâåòà (â âàêóóìå).
Ñ äðóãîé ñòîðîíû, â êëàññè÷åñêîé ôèçèêå ñêîðîñòè ïðî-
öåññîâ íå èìåþò ïðåäåëà (÷òî ñëåäóåò èç òåîðåìû ñëîæåíèÿ
ñêîðîñòåé), ñëåäîâàòåëüíî, ñêîðîñòü ñâåòà, ñòîÿùàÿ â çíàìåíàòåëå
ñîîòíîøåíèÿ (*), â ïðèíöèïå, ìîæåò áûòü áåñêîíå÷íî áîëüøîé.
Òåì ñàìûì ìû ïðèøëè ê óòâåðæäåíèþ îñíîâíîãî ïîëîæåíèÿ
òåîðèè äàëüíîäåéñòâèÿ. Òàêèì îáðàçîì, óñëîâèå (*) ïîçâîëÿåò
ñêàçàòü, ÷òî êëàññè÷åñêàÿ ôèçèêà ýòî ôèçèêà, îñíîâàííàÿ íà
ïðèíöèïå äàëüíîäåéñòâèÿ. Êàê èçâåñòíî, ýòîò ïðèíöèï ïðèâîäèò
óòâåðæäåíèþ î âñåîáùåé, àáñîëþòíîé ïðè÷èííî-ñëåäñòâåííîé
ñâÿçè âñåõ ñîáûòèé â ìèðå, à îòñþäà îäèí øàã äî óòâåðæäåíèÿ
î ñóùåñòâîâàíèè áîæåñòâåííîé ñèëû. Òàê ôèçè÷åñêîå ñîäåðæàíèå
íàóêè ïåðåïëåòàåòñÿ ñ ìèðîâîççðåí÷åñêèì. Ïðèçíàíèå 2-ãî
ïîñòóëàòà ÑÒÎ ýòî óòâåðæäåíèå ïðèíöèïà áëèçêîäåéñòâèÿ:
äåéñòâèå ïåðåäàåòñÿ îò òî÷êè ê òî÷êå ïðîñòðàíñòâà ñ êîíå÷íîé
ñêîðîñòüþ. Îòñþäà òîò÷àñ æå ñëåäóåò, ÷òî íå ìîãóò âñå ñîáûòèÿ
â ìèðå èìåòü ìåæäó ñîáîé ïðè÷èííî-ñëåäñòâåííóþ ñâÿçü. Äàëåå
ìû áóäåì ãîâîðèòü îá ýòîì î÷åíü ïîäðîáíî, òàê êàê ÑÒÎ âíåñëà
â ïîíèìàíèå ýòîãî âîïðîñà ïðèíöèïèàëüíî íîâîå ïî ñðàâíåíèþ
ñ êëàññè÷åñêîé ôèçèêîé.
Îòíîñèòåëüíîñòü âðåìåííûõ ïðîìåæóòêîâ
Âûøå ìû êà÷åñòâåííî, èñõîäÿ èç ïîñòóëàòîâ ÑÒÎ, óñòà-
íîâèëè îòíîñèòåëüíîñòü ïðîìåæóòêîâ âðåìåíè è äëèíû.
Èñïîëüçóÿ ôîðìóëû Ëîðåíöà (êîòîðûå îñíîâàíû íà ïîñòóëàòàõ
.
1
,,,
1
2
2
2
2
2
c
v
c
vx
t
t
zzyy
c
v
vtx
x
−
−
=
′
=
′
=
′
−
−
=
′
(6.6)
Ðåøàÿ ýòè ôîðìóëû îòíîñèòåëüíî íå øòðèõîâàííûõ êîîð-
äèíàò è âðåìåíè, ïîëó÷àåì òàê íàçûâàåìûå îáðàùåííûå ôîðìóëû
Ëîðåíöà:
.
/1
/
,,,
1
22
2
2
2
cv
cxvt
t
zzyy
c
v
tvx
x
−
′
+
′
=
′
=
′
=
−
′
+
′
=
(6.7)
Èçìåíåíèå çíàêà ó ÷ëåíîâ, ñîäåðæàùèõ âåëè÷èíó v â ïåðâîé
ñòåïåíè, ñâÿçàíî ñ òåì, ÷òî ÈÑÎ L äâèæåòñÿ îòíîñèòåëüíî ÈÑÎ
L ñïðàâà íàëåâî ñî ñêîðîñòüþ ( v) (íàïðàâëåíèå ñëåâà íàïðàâî
â îáåèõ ÑÎ ìû ïðèíÿëè çà ïîëîæèòåëüíîå (ñì. ðèñ. 9)). Ó
êâàäðàòíûõ êîðíåé áåðåì ëèøü çíàê ( + ), ÷òîáû â îáåèõ ÈÑÎ L
è L õîä âðåìåíè áûë îäíîíàïðàâëåííûì.
Íà îñíîâàíèè ïðèíöèïà ñîîòâåòñòâèÿ è èñïîëüçóÿ ôîðìó-
ëû (6.6) èëè (6.7), óñòàíîâèì ãðàíèöû ïðèìåíèìîñòè ïîëîæåíèé
êëàññè÷åñêîé ôèçèêè. Êàê âèäíî èç ôîðìóë (6.6) èëè (6.7), îíè
ïåðåõîäÿò â ôîðìóëû Ãàëèëåÿ, åñëè âûïîëíÿåòñÿ óñëîâèå
<<
c
v
1. (*)
Ýòî óñëîâèå îçíà÷àåò, ÷òî ðàññìàòðèâàþòñÿ ñêîðîñòè
äâèæåíèÿ òåë, âî ìíîãî ðàç ìåíüøèå ñêîðîñòè ñâåòà. Òàê ÷òî
ìîæíî ñêàçàòü, ÷òî êëàññè÷åñêàÿ ôèçèêà ÿâëÿåòñÿ ôèçèêîé ìàëûõ
ñêîðîñòåé (ïî ñðàâíåíèþ ñî ñêîðîñòüþ ñâåòà). Íî, âî-ïåðâûõ, ýòî
x − vt íå îçíà÷àåò, ÷òî ÑÒÎ ýòî ôèçèêà äâèæåíèé ñî ñêîðîñòÿìè,
x′ = , y ′ = y, z ′ = z,
v2 áëèçêèìè ê ñêîðîñòè ñâåòà; âî-âòîðûõ, ïðè ìàëûõ ñêîðîñòÿõ ÑÒÎ
1− òàêæå ñïðàâåäëèâà. Íàïðèìåð, åñòü ôîðìóëà (î íåé ìû áóäåì
c2
vx ãîâîðèòü íèæå), êîòîðàÿ ïîëó÷àåòñÿ òîëüêî â ÑÒÎ E 0 = mc 2 , ãäå
t−
t′ = c2 . (6.6) Å0 ýíåðãèÿ ïîêîÿùåãîñÿ òåëà, m åãî ìàññà. Íè÷åãî ïîäîáíîãî
v2 êëàññè÷åñêàÿ ôèçèêà íå óòâåðæäàëà. Ïîýòîìó î êëàññè÷åñêîé
1− 2 ôèçèêå (ñ ðàññìàòðèâàåìîé òî÷êè çðåíèÿ) ìîæíî ãîâîðèòü êàê î
c
ôèçèêå, êîòîðîé ìîæíî (íî íå âñåãäà, õîòÿ è ÷àñòî â ïîâñåäíåâíîé
æèçíè) ïîëüçîâàòüñÿ, åñëè äâèæåíèÿ òåë ïðîèñõîäÿò ñî
Ðåøàÿ ýòè ôîðìóëû îòíîñèòåëüíî íå øòðèõîâàííûõ êîîð- ñêîðîñòÿìè, ìíîãî ìåíüøèìè ñêîðîñòè ñâåòà (â âàêóóìå).
äèíàò è âðåìåíè, ïîëó÷àåì òàê íàçûâàåìûå îáðàùåííûå ôîðìóëû Ñ äðóãîé ñòîðîíû, â êëàññè÷åñêîé ôèçèêå ñêîðîñòè ïðî-
Ëîðåíöà: öåññîâ íå èìåþò ïðåäåëà (÷òî ñëåäóåò èç òåîðåìû ñëîæåíèÿ
ñêîðîñòåé), ñëåäîâàòåëüíî, ñêîðîñòü ñâåòà, ñòîÿùàÿ â çíàìåíàòåëå
x ′ + vt ′ ñîîòíîøåíèÿ (*), â ïðèíöèïå, ìîæåò áûòü áåñêîíå÷íî áîëüøîé.
x= , y = y ′, z = z ′,
v2 Òåì ñàìûì ìû ïðèøëè ê óòâåðæäåíèþ îñíîâíîãî ïîëîæåíèÿ
1− òåîðèè äàëüíîäåéñòâèÿ. Òàêèì îáðàçîì, óñëîâèå (*) ïîçâîëÿåò
c2
(6.7) ñêàçàòü, ÷òî êëàññè÷åñêàÿ ôèçèêà ýòî ôèçèêà, îñíîâàííàÿ íà
t ′ + vx ′ / c 2 ïðèíöèïå äàëüíîäåéñòâèÿ. Êàê èçâåñòíî, ýòîò ïðèíöèï ïðèâîäèò
t= .
1 − v2 / c2 óòâåðæäåíèþ î âñåîáùåé, àáñîëþòíîé ïðè÷èííî-ñëåäñòâåííîé
ñâÿçè âñåõ ñîáûòèé â ìèðå, à îòñþäà îäèí øàã äî óòâåðæäåíèÿ
Èçìåíåíèå çíàêà ó ÷ëåíîâ, ñîäåðæàùèõ âåëè÷èíó v â ïåðâîé
î ñóùåñòâîâàíèè áîæåñòâåííîé ñèëû. Òàê ôèçè÷åñêîå ñîäåðæàíèå
ñòåïåíè, ñâÿçàíî ñ òåì, ÷òî ÈÑÎ L äâèæåòñÿ îòíîñèòåëüíî ÈÑÎ
íàóêè ïåðåïëåòàåòñÿ ñ ìèðîâîççðåí÷åñêèì. Ïðèçíàíèå 2-ãî
L ñïðàâà íàëåâî ñî ñêîðîñòüþ ( v) (íàïðàâëåíèå ñëåâà íàïðàâî
ïîñòóëàòà ÑÒÎ ýòî óòâåðæäåíèå ïðèíöèïà áëèçêîäåéñòâèÿ:
â îáåèõ ÑÎ ìû ïðèíÿëè çà ïîëîæèòåëüíîå (ñì. ðèñ. 9)). Ó
äåéñòâèå ïåðåäàåòñÿ îò òî÷êè ê òî÷êå ïðîñòðàíñòâà ñ êîíå÷íîé
êâàäðàòíûõ êîðíåé áåðåì ëèøü çíàê ( + ), ÷òîáû â îáåèõ ÈÑÎ L
ñêîðîñòüþ. Îòñþäà òîò÷àñ æå ñëåäóåò, ÷òî íå ìîãóò âñå ñîáûòèÿ
è L õîä âðåìåíè áûë îäíîíàïðàâëåííûì.
â ìèðå èìåòü ìåæäó ñîáîé ïðè÷èííî-ñëåäñòâåííóþ ñâÿçü. Äàëåå
Íà îñíîâàíèè ïðèíöèïà ñîîòâåòñòâèÿ è èñïîëüçóÿ ôîðìó-
ìû áóäåì ãîâîðèòü îá ýòîì î÷åíü ïîäðîáíî, òàê êàê ÑÒÎ âíåñëà
ëû (6.6) èëè (6.7), óñòàíîâèì ãðàíèöû ïðèìåíèìîñòè ïîëîæåíèé
â ïîíèìàíèå ýòîãî âîïðîñà ïðèíöèïèàëüíî íîâîå ïî ñðàâíåíèþ
êëàññè÷åñêîé ôèçèêè. Êàê âèäíî èç ôîðìóë (6.6) èëè (6.7), îíè
ñ êëàññè÷åñêîé ôèçèêîé.
ïåðåõîäÿò â ôîðìóëû Ãàëèëåÿ, åñëè âûïîëíÿåòñÿ óñëîâèå
v
<< 1. (*) Îòíîñèòåëüíîñòü âðåìåííûõ ïðîìåæóòêîâ
c Âûøå ìû êà÷åñòâåííî, èñõîäÿ èç ïîñòóëàòîâ ÑÒÎ, óñòà-
Ýòî óñëîâèå îçíà÷àåò, ÷òî ðàññìàòðèâàþòñÿ ñêîðîñòè íîâèëè îòíîñèòåëüíîñòü ïðîìåæóòêîâ âðåìåíè è äëèíû.
äâèæåíèÿ òåë, âî ìíîãî ðàç ìåíüøèå ñêîðîñòè ñâåòà. Òàê ÷òî Èñïîëüçóÿ ôîðìóëû Ëîðåíöà (êîòîðûå îñíîâàíû íà ïîñòóëàòàõ
ìîæíî ñêàçàòü, ÷òî êëàññè÷åñêàÿ ôèçèêà ÿâëÿåòñÿ ôèçèêîé ìàëûõ
44 45
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- …
- следующая ›
- последняя »
