Современные представления о пространстве и времени



Дата19.01.2018
Размер0.51 Mb.
Название файла985698.ppt
ТипЛекции

Современные представления о пространстве и времени

  • План лекции
  • Представления о пространстве и времени
  • Предпосылки к созданию специальной теории относительности (СТО)
  • Суть СТО и следствия из неё
  • Основные представления общей теории относительности (ОТО) и следствия из неё

Особенность понятий пространства и времени

  • Понятия пространства и времени являются философскими категориями и не определяются в естествознании
  • Для естественных наук важно уметь измерять их численные характеристики - расстояния между объектами и длительности процессов, а также описывать их свойства, поддающиеся экспериментальному изучению

Эволюция представлений о пространстве и времени

  • Демокрит – пустота существует, как и атомы, и необходима для их перемещений и соединений
  • Аристотель – место между объемлющим и объемлемым
  • Птолемей – пространство ограничено сферой неподвижных звезд
  • Коперник, Бруно – пространство бесконечно
  • Беркли, Кант – пространство и время это доопытные формы восприятия

Пространство, время и взаимодействие

  • Ньютон абсолютное пространство и время – «вместилища самих себя и всего существующего»
  • теория дальнодействия
  • Лейбниц пространство – это порядок сосуществования вещей, а время – это порядок смены состояний, относительны, не субстанции
  • теория близкодействия

Свойства пространства и времени

  • Пространство трехмерно, однородно, изотропно
  • Время одномерно, однородно, анизотропно (однонаправлено)
  • Не представляют собой субстанции
  • Нет абсолютной системы отсчета, метрические свойства времени и пространства зависят от материи

Конечность скорости света

  • Современное значение
  • с  300 тыс. км/сек
  • Олаф Рёмер в 1676 г. доказал конечность скорости света и впервые измерил ее величину
  • с  210 тыс. км/сек

Предпосылки специальной теории относительности (СТО)

  • принцип относительности Галилея
  • Все системы отсчета, движущиеся равномерно и прямолинейно, равноправны
  • или
  • Никакими механическими опытами нельзя определить, покоится система отсчета или движется равномерно и прямолинейно
  • теория электромагнетизма Дж. К. Максвелла
  • Свет - это электромагнитные волны
  • Принцип относительности и теория электромагнетизма – вошли в противоречие (?!)
  • ?

Принцип относительности Эйнштейна

  • Все физические явления протекают одинаково во всех системах отсчета, движущихся равномерно и прямолинейно
  • Альберт Эйнштейн 1879 – 1955
  • Скорость света постоянна, т.е. не зависит от скорости источника света

Относительность одновременности

  • Два события (вспышки) происходят одновременно, если
  • Находятся на одинаковых расстояниях
  • Сигнал приходит в один и тот же момент
  • Строгое определение процедуры измерения длин и промежутков времени

Относительность одновременности

Следствия из СТО

  • Теория
  • Относительность одновременности
  • Сокращение длин
  • Замедление времени
  • Зависимость инертности (массы) тел от скорости
  • Связь массы и энергии
  • Чем подтверждается
  • Пи-мезоны
  • «Дефект массы» (атомная бомба)
  • E = mc2

Общая теория относительности (ОТО)

  • наличие сил инерции при неравномерном движении
  • равенство инертной и
  • гравитационной масс
  • основная идея:
  • эффекты тяготения и эффекты, возникающие при ускоренном движении неотличимы
  • принцип эквивалентности
  • инертной и гравитационной масс

Пространство в ОТО

  • ?
  • Что есть прямая?
  • Принцип инерции Галилея:
  • Прямая есть траектория свободно движущегося тела
  • Вблизи массивных тел пространство искривляется

Основные предсказания ОТО

  • Теория
  • искривление пространства вблизи массивных тел
  • замедление времени на поверхности массивных тел
  • Чем подтверждается
  • отклонение луча света, проходящего вблизи Солнца
  • смещение перигелия Меркурия
  • прямые измерения по замедлению времени, спектр белых карликов, GPS

Эффекты ОТО

  • отклонение луча света звезды вблизи Солнца
  • смещение перигелия Меркурия

Следствия ОТО

  • существование черных дыр
  • модели эволюции Вселенной
  • общенаучное значение – революция в естественнонаучном мировоззрении (в частности – в теоретической физике, в астрофизике)


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©coolnew.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница
Контрольная работа
Курсовая работа
Теоретические основы
Лабораторная работа
Методические указания
Общая характеристика
Рабочая программа
Теоретические аспекты
Пояснительная записка
Практическая работа
Методические рекомендации
Дипломная работа
Федеральное государственное
История развития
Общие сведения
Учебное пособие
Основная часть
Направление подготовки
государственное бюджетное
Теоретическая часть
Физическая культура
Самостоятельная работа
История возникновения
Методическая разработка
Практическое задание
Краткая характеристика
квалификационная работа
Выпускная квалификационная
государственное образовательное
Гражданское право
Название дисциплины
бюджетное учреждение
образовательное бюджетное
Российская академия
Общие положения
Уголовное право
Понятие сущность
теоретические основы
Общая часть
прохождении учебной
история возникновения
образовательная организация
Современное состояние
Техническое задание
Методическое пособие
Фамилия студента
Правовое регулирование
Финансовое право
Финансовое планирование
Конституционное право
Государственное управление