« 15 »  01  20 15 г.




Постулаты эйнштейна специальной теории относительности

Сущность первого и второго постулатов Эйнштейна Переход:. Оригинальная формулировка СТО была основана на явном или неявном использовании двух постулатов: 1 принципа относительности и 2 принципа постоянства скорости света. Собрание научных трудов, т. Лекции по теории относительности и гравитации. Серия Б преподавание : Сб. Один из творцов специальной теории относительности - Эйнштейн тоже "объединял" два исходных принципа СТО. Собрание научных трудов, т. Основы общей теории относительности. Собрание научных трудов, т. Время, пространство и тяготение. Собрание научных трудов, т. Специальная теория относительности сумела их примирить ценой видоизменения кинематики или, иначе говоря, ценой изменения физических представлений о пространстве и времени". Собрание научных трудов, т. К электродинамике движущихся тел. Собрание научных трудов, т. В соответствии с принципом относительности все инерциальные системы отсчета ИСО равноправны и, проводя любые эксперименты внутри какой-либо ИСО, невозможно определить, находится ли она в состоянии равномерного и прямолинейного движения или покоится. Но означает ли это, что свойства одного и того же движущегося тела будут одинаковыми со свойствами этого же, но покоящегося тела? И означает ли принцип относительности, что все процессы, происходящие в первой, движущейся ИСО происходят точно так же, как и во второй ИСО, относительно которой первая движется? Ибо начальные условия разные. Чтобы пояснить, что здесь имеется в виду, рассмотрим рис. Синяя ИСО движется относительно красной ИСО со скоростью А постулаты эйнштейна специальной теории относительности и означает, что постулаты эйнштейна специальной теории относительности одного и того же движущегося тела не будут одинаковыми со свойствами этого же, но покоящегося тела. Пусть из начала координат синей ИСО, изображенной на рис. Мы знаем, что в соответствии со вторым постулатом Эйнштейна свет в ПОКОЯЩЕЙСЯ синей ИСО распространяется с одной и той же скоростью Со независимо от того, где покоится источник этого света - в начале координат этой синей ИСО или в начале координат красной ИСО, которая движется относительно синей ИСО со скоростью - Vто есть в направлении отрицательных значений координаты x' синей ИСО. Но с какой скоростью распространяется свет в ДВИЖУЩЕЙСЯ синей ИСО? Можем ли мы ответить на этот вопрос с позиций СТО? Все убеждены, что и в движущейся синей ИСО свет распространяется тоже со скоростью Постулаты эйнштейна специальной теории относительности. Но так ли это? Имеем ли мы какие-нибудь основания для подобного утверждения? Из второго постулата Эйнштейна это не следует. Потому что постулаты эйнштейна специальной теории относительности постулат Эйнштейна гласит: " Каждый луч света движется в " ПОКОЯЩЕЙСЯ" системе координат с определенной скоростью С o, независимо от того, постулаты эйнштейна специальной теории относительности ли этот луч света покоящимся или движущимся телом" см. Второй постулат Эйнштейна устанавливает, с какой скоростью свет распространяется в ПОКОЯЩЕЙСЯ ИСО, но не в движущейся ИСО. Может первый постулат Эйнштейна принцип относительности устанавливает, с какой скоростью распространяется свет в движущейся Постулаты эйнштейна специальной теории относительности Перечитываем еще раз принцип относительности в эйнштейновской формулировке: " Законы, по которым изменяются состояния физических систем, не зависят от того, постулаты эйнштейна специальной теории относительности которой из двух координатных систем, движущихся относительно друг друга равномерно и прямолинейно, эти изменения состояния относятся". Нет, и постулаты эйнштейна специальной теории относительности относительности не дает нам ответа на наш вопрос. Он говорит нам о том, что уравнения Максвелла и все выткающие из них уравнения, например уравнение Даламбера имеют один и тот же постулаты эйнштейна специальной теории относительности и в покоящейся ИСО, и в движущейся ИСО. И это действительно так об этом см. Значит, мы до сих пор даже в СТО пользовались недоказанным утверждением, что свет и в движущейся ИСО распространяется с той же самой скоростью Со, что и в покоящейся. Сущность принципа постоянства скорости света в торого постулата Эйнштейна Названный Постулаты эйнштейна специальной теории относительности "принципом постоянства скорости света", второй постулат СТО гласит: " Свет в пустоте всегда распространяется с определенной скоростью С oне зависящей от состояния движения излучающего тела" см. К электродинамике движущихся тел. Собрание научных трудов, т. Для уяснения сущности второго постулата Эйнштейна рассмотрим следующую ситуацию. Пусть инерциальная система отсчета B движется равномерно и прямолинейно относительно "покоящейся" инерциальной системы отсчета А в связи с тем, что эти две инерциальные системы отсчета полностью равноправны, мы можем точно с таким же основанием говорить, что инерциальная система отсчета А движется равномерно и прямолинейно относительно "покоящейся" инерциальной системы отсчета Пусть теперь в каждой из них имеется источник света G генератор и приемник R receiver для измерения скорости света. Пусть G А - источник света, покоящийся в постулаты эйнштейна специальной теории относительности системе отсчета А, G B - источник света, покоящийся в инерциальной системе отсчета B, R А - приемник для измерения скорости светапокоящийся в инерциальной системе отсчета А, R B - приемник для измерения скорости светапокоящийся в инерциальной системе отсчета Тогда, пользуясь этими двумя источниками света и этими двумя приемниками для измерения скорости света, мы можем измерить четыре следующих значения скорости света см. Источники G и приемники Rпокоящиеся в двух Постулаты эйнштейна специальной теории относительности А и При этом в постулаты эйнштейна специальной теории относительности 2. Вполне очевидно, что равенства 2. Ведь из справедливости равенства постулаты эйнштейна специальной теории относительности. Обратим теперь внимание на структуру равенств 2. И, наконец, в постулаты эйнштейна специальной теории относительности 2. А из этого следует, что логически независимыми друг от друга являются равенства 2. Это обусловлено тем, что каждое из равенств 2. Действительно, и в левой, и в правой частях равенства 2. Второй же постулат Эйнштейна гласит, что " каждый луч света движется в "покоящейся" системе координат с определенной скоростью C o, независимо от того, испускается ли этот луч света покоящимся или движущимся телом". Поэтому формализованной записью второго постулата Эйнштейна в " покоящейся" инерциальной системе отсчета А является равенство 2. Эта измененная формулировка отличается от эйнштейновской формулировки только лишь тем, что в эйнштейновской формулировке неподвижным считается прибор R, при помощи которого измеряются скорости света от различных источников движущихся и неподвижныха в измененной формулировке неподвижным считается источник света G, а измерение скорости света производится различными приемниками движущимися и неподвижными. При этом равенство 2. Вследствие этого из четырех формализованных записей второго постулата Эйнштейна - равенств 2. Наличие одной независимой от равенств 2. Сущность второго постулата Эйнштейна, таким образом, раскрывается равенством 2. Поэтому совершенно справедливо второй постулат Эйнштейна во многих работах см. Специальная и общая теория относительности. Лекции по оптике, теории относительности и квантовой механике. Современное экспериментальное подтверждение специальной теории относительности. В смысловое же содержание других названий второго постулата Эйнштейна, таких как " принцип постоянства скорости света" или " принцип инвариантности скорости света", входят фактически все три равенства 2. Чтобы таких оснований не было, целесообразно впредь именовать второй постулат Эйнштейна законом независимости скорости света от скорости источника. Итак, в основе специальной теории относительности лежат два логически независимых друг от друга утверждения: принцип полного равноправия инерциальных систем отсчета названный Эйнштейном принципом относительности и закон независимости скорости света от скорости источника названный Эйнштейном принципом постоянства скорости света. Рассмотрим теперь равенство 2. Оно означает, что скорость света, распространяющегося в вакууме покоящейся ИСО А, равна скорости света, распространяющегося в вакууме покоящейся ИСО Но с какой скоростью свет распространяется в вакууме не покоящейся, а движущейся ИСО? Такой вопрос в СТО вроде бы и не возникает. Но возникнуть он должен. Хотя бы потому, что размеры движущихся тел согласно СТО сокращаются в направлении движения тел. А если размеры движущихся тел сокращаются, то плотность движущегося тела должна отличаться от плотности неподвижного тела. Размеры вакуумных объемов в движущихся ИСО тоже сокращаются. Это означает, что "плотность" вакуума в движущейся ИСО будет больше, чем плотность вакуума в покоящейся ИСО. Но скорость распространения любых волн в любой среде зависит от плотности этой среды. В вакууме могут распространяться только электромагнитные волны ЭМВ. Значит, скорость распространения ЭМВ в вакууме движущейся ИСО должна отличаться от скорости распространения ЭМВ в вакууме покоящейся ИСО. Но в СТО этого нет. И такой вопрос в СТО даже и не ставится. Итак, если ввести обозначение Cu для скорости ЭМВ в вакууме движущейся со скоростью U ИСО, то из-за эффекта "уплотнения" вакуума в движущейся ИСО эта скорость Сu постулаты эйнштейна специальной теории относительности отличаться от скорости ЭМВ в вакууме Со покоящейся ИСО. Но из двух движущихся друг относительно друга ИСО в соответствии с принципом относительности любую из них мы можем считать движущейся, а другую покоящейся. Поэтому в соответствии с постулаты эйнштейна специальной теории относительности относительности мы должны считать, что скорость света в движущейся ИСО А должна быть равна скорости света в движущейся ИСО Поэтому по аналогии с равенством 2. При этом следует иметь в виду, что скорость света в движущейся ИСО А невозможно измерить приборами, покоящимися в ИСО А, а скорость света в движущейся ИСО В невозможно измерить приборами, покоящимися в ИСО Если бы это можно было бы сделать, то это противоречило бы известному принципу, что никакими опытами постулаты эйнштейна специальной теории относительности одной и той же ИСО невозможно установить, движется ли эта ИСО или покоится. Это не означает, конечно же, что скорость света в движущейся ИСО является физически неизмеримой. Это потому, что скорость света в движущейся ИСО А можно измерить приборами, покоящимися в ИСО В, а скорость света в движущейся ИСО В можно измерить приборами, покоящимися в ИСО Последняя редакция 16 сентября 2003 года Переход:.




Татьяна Койнова

Ни одна из этих попыток не смогла найти ни малейшего изъяна в теории.