Speciális relativitáselmélet (SR)

Az alkotók a STO közül Lorentz, Poincaré, Einstein. Bemutató állomások csak akkor érvényesek, a folyamatok zajlanak a tehetetlenségi vonatkoztatási rendszerek.

A relativitás elve Einstein megelőzte Galileo relativitás elve fogalmazott csak mechanikai eljárásokkal (vagyis csak a klasszikus mechanika - mechanika Newton).

Galilei relativitás elvet képviseli két egyenértékű formája van:

- belsejében egyenletesen mozgó laboratóriumi (referencia keret), valamennyi mechanikus folyamatok zajlanak, valamint belül a helyhez kötött

- egyenletes mozgását a laboratórium (referencia rendszer kapcsolódó referencia objektum - a laboratórium) nem mutatható ki semmilyen mechanikai végzett kísérletek belsejében

Hadd illusztráljam ezt az elvet a következő példa: ha egy utas (megfigyelő) elektromos vonat (mozgó egyenletesen) esett egy bizonyos tárgy (pl óra), esik egyenesen lefelé neki, és egy személy (megfigyelő), a földön állva, a tárgy esne egy parabola mert a vonat közlekedik, míg a tárgy esik. Minden megfigyelő saját referenciakeret. De, bár a leírás az események során az átmenet az egyik keret a másikra, a változó, vannak egyetemes dolgok változatlanok maradnak. Ha ahelyett, tárgy leírását alá, hogy vajon a természet jog, ami a vesztét, a válasz ugyanaz lesz egy olyan megfigyelő számára a rögzített koordináta-rendszerben, és megfigyelőként a mozgó keret. Más szóval, míg a az esemény leírását függ a megfigyelő, a mechanika törvényei (a továbbiakban: Poincaré és Einstein általános, hogy minden a fizika törvényei) függetlenek, azaz tőle Ezek állandó.

A relativitás elve (mint a klasszikus mechanika, és SRT) szorosan kapcsolódó kiváltságos referencia képkockák, úgynevezett inerciális referencia képkockák.

Úgynevezett inerciális referencia rendszert, amelyhez képest a tömeges pont (test) nélkül külső hatásokkal (vagy ha külső tényezők kompenzálják):

- mozog egyenletesen egy egyenes vonal

Bármely hivatkozás rendszer nyugalmi vagy mozgó egyenletesen és egyenes vonalúan képest a tehetetlenségi referenciához rendszer is tehetetlenségi (azaz valamennyi inerciális referencia rendszerek egyenlő)

Alapelvek a klasszikus mechanika koordinátái alapján, és az idő az úgynevezett Galileo átalakulás. Használata ilyen transzformációk konvertált venni mozgás egy test (részecskék) egy tehetetlenségi referenciához rendszer egy másik, mint például a korábban említett példára a leomlott a tárgy a vonaton.

Minden klasszikus mechanika törvényei vannak invariáns tekintetében az átmenet az egyik tehetetlenségi vonatkoztatási rendszer egy másik, végzi Galilei-transzformáció. Galileo átalakulás hasonlóságon alapuló (invariancia) időben különböző tehetetlenségi vonatkoztatási rendszerek és a klasszikus sebesség készítmény törvény.

Tól Galileo transzformáció (vagyis a klasszikus mechanika) az következik, hogy az átmenet az egyik keret a másik, változatlan (invariáns) a következők:

Térjünk át a speciális relativitáselmélet. Az alapot a töltőállomás két posztulátum (alapelvek) Einstein:

A relativitás elve (Einstein első posztulátum, amely általánossá a Galilei elve minden fizikai folyamatok) minden fizikai folyamatok minden inerciális referencia képkocka előfordulhat egyaránt.

Nézzük megfogalmazni ezt az elvet más, azzal egyenértékű formában: a természet törvényei invariáns minden inerciális referencia rendszereket.

Az invariancia elve (állandó) fénysebesség (második Einstein posztulátum): a fény sebessége vákuumban állandó minden inerciális referencia rendszerek és nem függ a mozgás a fényforrások és a vevők.

Einstein rájött, hogy az egyetlen magyarázat, amely lehetővé teszi a két mozgó egymáshoz képest, a megfigyelők, hogy ugyanazt a fény sebessége, az, hogy a felfogás a tér és idő nem ugyanaz, hogy az űrhajó órája nem, mind a földön, az ugyanazon a vonalon megfigyelők különböző méretű, stb Ie alapján a szolgáltatás, a fénysebesség egy űrhajó 300.000 kilométernyi tér a térben a második, és a világ - 300.000 kilométerre a Föld a Föld második. A fenti példa világosan mutatja, hogy ha a sebesség a tárgy képest a másik, mivel függnek a mozgási sebességét a mérési megfigyelő, a fény sebessége nem relatív - ez abszolút. Ez a példa is mutatja, a relatív térben és időben. A fény sebessége megfelel a maximális lehetséges természetben előforduló jel átviteli sebességet.

Tól SRT feltételezi, hogy a tér intervallum és az időintervallumban (a rendezvény időtartamára) relatív, azaz függ a mozgás a megfigyelő. Azonban objektív leírást természet megköveteli, hogy a jelenség a vizsgált lehet jellemezni az értékeket, amelyek nem függnek a választott referencia rendszerrel. Invariáns mennyiség az STR az úgynevezett tér-idő között eltelt eseményeket. amely térbeli és időbeli jellemzőit az anyag folyamatok. Ie STO teszi a világot négydimenziós: három térbeli dimenzióban ki időben. Mind a négy mérés elválaszthatatlanok, ezért már nem a térbeli távolság a tárgyak, mint ahogy az a háromdimenziós világban, de a tér-idő közötti eseményeket, amelyek egyesítik a távolságra egymástól, mind időben, mind térben. Ie térben és időben tekintett négydimenziós tér-idő kontinuum, vagy egyszerűen csak a tér-idő. Ez kontinuum megfigyelő mozog egymáshoz képest, akkor nem értenek egyet, hogy a két esemény egy időben történtek, vagy előzi meg egymással, de a tér-idő intervallum mindkét megfigyelő lenne ugyanaz.

Az állomások kimutatták, hogy lehetetlen, hogy közvetítse a hatás (fény, információk, stb), a sebessége meghaladja a fény sebességét, ami lehetetlenné teszi, mert az sérti az okság (mint a hatása az átruházás a superluminal sebesség vezetne megsértése okság okozati összefüggés). Sérthetetlensége okság nevezhető invarianciáját okozati kapcsolatokat.

Az állomás legyen a törvény a kapcsolat az energia és a tömeg: a teljes energia az izolált külső hatásoktól, és a testsúly különleges kapcsolatban :. Ez a törvény is érvényes a test nyugalomban :. azt mutatja, hogy még nyugalomban test van egy nagyon nagy mennyiségű energiát, beleértve az energiát kölcsönhatásokat és termikus mozgást az atomok és molekulák, az energia a nukleáris interakció és mások. energiát. Ez a törvény azt mutatja, hogy bármilyen kölcsönös átalakulását különböző anyag nem fordul elő, a változás az energia a rendszer megfelel az egyenértékű tömeg változás. Ie energia és a tömeg két egyedileg kapcsolódó, jellemzőit számít. Ez a törvény feltárja az energiaforrás által használt nukleáris energiát. Mass radioaktív bomlástermékeket áramló egy nukleáris reaktorban, kisebb a súlya a kiindulási anyag. A különbség a kezdeti és a végső tömeg (tömeg nevezett hiba), szorozva a tér a fény sebessége () mutatja a termelt energia nukleáris reaktorokban.

Az átmenet egyik inerciális referencia rendszer egy másik, a szolgáltatás, végzik segítségével a Lorentz-transzformáció.

A Lorentz-transzformáció (vagyis a STO), hogy növelésével a sebesség a mozgó inerciális referencia rendszer képest rögzített:

- szegmens hossza a mozgó irányt a szegmens csökken képest fix rendszer

- Az idő múlása egy mobil rendszerben az idő függvényében a rögzített vonatkoztatási rendszer lelassul

A vizsgálatot a fent kifejtettük, mi tekinthető a korábbi, egy gondolat kísérlet: egy űrhajós, meghatározó a fény sebessége, oszt a kis kilométerre a kis másodperc, és megkapja ugyanazt az eredményt, mint egy földi megfigyelő, aki osztja több mint egy kilométer hosszú második.

Következményei SRT relatív karakter:

- távolságok (intervallum hossza), azaz tér

- egyidejűsége események, azaz a idő

Következményei állomás:

- térben és időben léteznek egyetlen négydimenziós téridő szerkezetét és által leírt euklideszi geometria

- tömeg-energia ekvivalencia

- növekedésével az arány az időzítés a test sebességét is lassítja

- növekvő test sebessége csökken a lineáris méret

- növekvő test sebesség nő a tömege

- Amikor a test sebessége megközelíti a fénysebességet, lineáris mérete nullához, és a tömeg hajlamos végtelen nagy

- invariancia (állandóság) tér-idő között eltelt események

- invarianciája ok-okozati összefüggések

Compliance állomások és a klasszikus mechanika: az előrejelzések egybeesnek alacsony sebességnél (sokkal kisebb, mint a fény sebessége).

Melléklet a leírás SRT mechanikai eljárások, amelyekben a testek sebessége összehasonlítható a fény sebessége, az úgynevezett relativisztikus mechanika.