29. Основные следствия специальной теории относительности а.Эйнштейна.
Из постулатов специальной теории относительности следует:
- скорость света в вакууме (с=3·108м/с) – предельная скорость движения материи; никакое материальное тело ни в одной системе отсчета не может иметь скорости, большей скорости света в вакууме, никакой энергетический сигнал не может быть передан с большей скоростью;
- изменение системы отсчета приводит к изменениям координат, причем все координаты, включая время (!), относительны;
-
пространственные интервалы относительны:
измерение длины предмета наблюдателем,
движущимся относительно него со скоростью
,
дает меньшее значение
,
чем измерение той же длины
неподвижным наблюдателем («собственной»
длины), т.е. происходит сокращение длины:
,
- временные интервалы относительны: наблюдатель, движущийся относительно часов, показывающих интервал времени между двумя событиями Δt', может установить, что они идут медленнее таких же часов, находящихся в его системе отсчета и показывающих интервал Δt, т.е. имеет место эффект «замедления» времени:
,
-
скорости относительны, однако закон
сложения скоростей имеет другой вид и
никогда не приведет к результату
;
-
пространственно-временные интервалы
абсолютны, не зависят от системы отсчета
- масса относительна: масса тела зависит от скорости; тело, движущееся относительно наблюдателя, имеет массу (релятивистскую) m больше, чем то же тело покоящееся (масса покоя - m0):
;
(12)
- полная энергия тела в отсутствии внешних полей равна сумме его энергии покоя m0с2 и кинетической энергии и определяется произведением релятивистской массы тела (m) и квадрата скорости света в вакууме (с):
;
(13)
- сила относительна: при движении системы отсчета появляется дополнительная составляющая силы, перпендикулярная скорости движения; при движении заряда эта составляющая обеспечивает магнитную силу, таким образом, магнетизм – релятивистский эффект;
- основной закон движения един для различных инерциальных систем отсчета и абсолютен.
30. Структура Вселенной.
Солнечная
система
- взаимосвязанная совокупность звезды
– Солнца и множества небесных тел, к
которым относятся девять планет, десятки
их спутников, сотни комет, тысячи
астероидов и др. Все эти разнообразные
тела объединены в одну устойчивую
систему благодаря силе гравитационного
притяжения центрального тела – Солнца.
Солнечная система, являясь частью нашей
галактики, как целое движется вокруг
ее оси со скоростью
250 м/с, делая полный оборот за 225 млн. лет.
Звезды. Галактики.
Звезда – основная структурная единица мегамира. Она является тонко сбалансированной саморегулирующейся системой. В отличие от других небесных тел, например планет, звезды излучают энергию.
Звезды образуют галактики гигантские гравитационно связанные системы. Наша Галактика, в которую входит Солнце, называется Млечный путь и насчитывает 1011 звезд.
Метагалактика. Важное свойство Метагалактики в современном состоянии – её однородность и изотропность, т.е. свойства материи и пространства одинаковы во всех частях Метагалактики и по всем направлениям.
Американский астроном Э. Хаббл установил закон, согласно которому чем дальше от нас находятся галактики, тем с большей скоростью они удаляются.