ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
1
1 ОСНОВЫ СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ
1.1 Введение
В 60-х годах XIX века Максвеллом была сформулирована система
уравнений для описания электромагнитного поля, которая в системе единиц
Гаусса имеет вид [1]:
div
~
E = 4π%; div
~
B = 0; div
~
j +
∂%
∂t
= 0; (1.1)
rot
~
E = −
1
c
∂
~
B
∂t
; rot
~
B =
4π
c
~
j +
1
c
∂
~
E
∂t
;
Здесь
~
E - напряженность электрического поля,
~
B - вектор индукции
магнитного поля, % - объемная плотность заряда, j - плотность тока.
Справедливость системы уравнений (1.1) была подтверждена экспе-
риментально Герцем в 80-х годах прошлого столетия. Начиная с этого
времени, система (1.1) подвергалась систематическому анализу и ос-
мысливанию. При этом, под влиянием успехов классической механики
Ньютона, “испытание” системы уравнений Максвелла проводилось на ее
согласованность утвердившимся к тому времени принципам и делались
попытки “механистического” толкования физических результатов в
теории электромагнитного поля [2]. Так возникло понятие эфира, как
механической “среды”, в которой распространяются электромагнитные
волны. Более того, Лоренц фактически отождествил понятие эфира с
абcолютным пространством Ньютона. В дальнейшем, однако, выяснилась
необходимость постулирования противоречивых свойств эфира. Например,
для объяснения аберрации необходимо было считать, что эфир не
увлекается средой [3], для объяснения опытов Физо по измерению
скорости света в движущейся жидкости необходимо было положить, что
эфир увлекается средой частично [3], и, наконец, для объяснения опытов
Майкельсона-Морли требовалось считать, что эфир полностью увлекается
средой. Все это и привело к необходимости построения теории, которая
бы непротиворечиво ответила на все вопросы, вытекающие из системы
уравнений Максвелла. Этой теорией явилась созданная Эйнштейном
специальная теория относительности (СТО). Прежде чем приступить к
изучению СТО полезно разобрать ответы на следующие вопросы:
