Электродинамика. Специальная теория относительности. Запрягаев С.А. - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

3
единое время (синхронизация часов), которое является ее “внутренним”
свойством. В результате за каждой точкой пространства “закрепляется”
4 величины: три пространственные координаты x, y, z и время t. В
соответствии с этой идеологией данной “точке” в другой инерциальной
системе соответствуют свои 4 величины x
0
, y
0
, z
0
, t
0
. Традиционно такие
инерциальные системы называют еще Лоренцевыми.
Таким образом, в СТО играют важную роль понятия “пространство”
и “время” - категории, обозначающие основные формы существования
материи. При этом “пространство” - выражает порядок существования
отдельных объектов, а “время” - порядок смены явлений. Свойства
пространства и времени делят на метрические (протяженность,
длительность) и топологические (размерность, непрерывность,
связанность, порядок и направление времени). Теорией метрических
свойств пространства и времени является теория относительности (СТО
и общая теория относительности). Исследования топологических свойств
развиваются лишь в последнее время и не приняли еще общефизического
значения. Необходимо также подчеркнуть, что понятию свободное
пространство приписываются свойства однородности и изотропности, а
времени - свойство однородности.
Из постулатов СТО следует, что если две системы S и S
0
расположены
и движутся, как указано на рис. 1 и в момент времени t = t
0
= 0 их начала
отсчета совпадали, то связь пространственно-временных координат этих
систем определяется выражениями (формулы преобразований Лоренца):
x = Γ(v)(x
0
+ vt
0
); y = y
0
; z = z
0
; t = Γ(v)(t
0
+
v
c
2
x
0
), (1.3)
Γ(v) = 1/
p
1 −v
2
/c
2
. Обратные преобразования к (1.3) имеют вид
x
0
= Γ(v)(x − vt); y
0
= y; z
0
= z; t
0
= Γ(v)(t −
v
c
2
x). (1.4)
Пример 1.1. Вывести формулы преобразований Лоренца, исходя из
принципа постоянства скорости света.
Рассмотрим системы отсчета S и S
0
(рис. 1). Пусть в начале координат в
момент времени t = t
0
= 0 происходит вспышка света. Рассмотрим данное
событие с точки зрения наблюдателя в S. Для t > 0 свет распространяется
в виде сферической волны с центром в т.. К моменту t фронт волны доходит

Страницы