Постулаты Эйнштейна

Физика > Постулаты Эйнштейна

 

Изучите постулаты специальной теории относительности Эйнштейна. Читайте основы теории относительности Эйнштейна, принцип инвариантности скорости света.

Специальная теория относительности основывается на двух принципах: относительности и инвариантности скорости света.

Задача обучения

• Разобраться в двух постулатах, заложенных в базу специальной теории относительности.

Основные пункты

• Специальная теория относительности строится на том, что физические законы действуют едино во всех инерциальных системах отсчета.
• Первый постулат: все физические законы одинаковые и могут указываться в простейшей форме для любой инерциальной системы отсчета.
• Скорость света – неизменная и не зависит от относительного перемещения источника и наблюдателя.

Термины

• Уравнения Максвелла – набор формул, характеризующих электрические и магнитные поля.
• Светоносный эфир – постулированная среда для перемещения света.

В конце 19 века для всех инерциальных систем отсчета использовалась механика Ньютона. Но рядом с этим существовала уже устоявшаяся теория, основанная на законах электричества и магнетизма, созданная уравнениями Максвелла. Проблема в том, что она не была инвариантной, то есть уравнения не поддерживали одинаковую форму для разных систем. Эту загадку решил Альберт Эйнштейн в специальной теории относительности.

Это настоящий первопроходец в современной физике. Его идеи в теории относительности, гравитации, квантовой механике и статической физике были революционными

Постулаты Эйнштейна

Эти утверждения стали основой для специальной теории относительности.

• Принцип относительности: физические законы едины и могут использоваться в простейших формах для всех инерциальных систем отсчета.
• Принцип инвариантности скорости: световая – неизменна и не зависит от показателя перемещения источника и наблюдателя.

Благодаря законам магнетизма и электричества удалось вывести значение световой скорости в вакууме: с = 2.998 × 10⁸ м/с, но они не указали систему отсчета. Ученые предполагали, что существует стабильная среда, в которой распространялся свет, – светоносный эфир.

В 1887 году Майкельсон и Морли пытались выявить относительное движение планеты при помощи стабильного светоносного эфира, но добыли отрицательные показатели. Неудавшийся эксперимент подтвердил, что световая скорость не зависит от перемещения источника. Эйнштейн воспользовался результатами и добавил в теорию относительности.

Допустим, вы бросаете мячик со скоростью v. А теперь переместитесь в поезд и снова бросьте мяч в сторону движения транспорта. Для неподвижного наблюдателя на платформе скорость составит v + V.

А теперь воспользуемся лазерной указкой. Вы снова на поезде. Какой будет световая скорость от лазерной указки до неподвижного наблюдателя на платформе? Кажется, что c + V, но Эйнштейн говорит, что исключительно с!

---