Концепции современного естествознания. Семинар № 7. «Неклассическое естествознание».

Раздел I. Специальная теория относительности. Общая теория относительности.

Литература:

1. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. М., 2001

2. Канке В.А. Концепции современного естествознания. М., 2002.

3. Михайловский В.Н. Концепции современного естествознания. СПб.: Знание, 2004.

4. Эйнштейн, А., Инфельд, Л. Эволюция физики. Развитие идеи от первоначальных понятий до теории относительности и квантов. М., 1966.

Начиная с глубокой древности, человек пытался понять, что представляет собой пространство и время и как возможно их измерить. Окружающая нас физическая реальность всегда предстает в виде цельной системы, сконструированной из отдельных объектов, каким‑то образом, связанных в пространстве и времени. Поэтому почти каждый из нас уверен, что пространство простирается, т. е. в нем имеются отдельные предметы, а время течет, позволяя объектам возникать в различных точках пространства. Но пространство и время настолько фундаментальные и сложные категории, что возможен и другой вариант: вещей вообще не существует, а есть только нераздельное единство цельных явлений. Такой вариант представлен восточной философией (например, буддизм), однако подобное восприятие реальности, практически невозможно. Таким образом, пространство и время всегда ошеломляли сознание человека, но попытки дать определение этих понятий вызывали в истории науки еще больше проблем.

Две теории относительности (специальная и общая теория относительности) заменили многие концепции длительное время сохранявшиеся в классической физике. Гениальный немецкий физик Альберт Эйнштейн (1879–1955) выдвинул принципиально новую идею о том, что есть движение, изменив наши взгляды на пространство и время. В отличие от ньютоновской физики, время перестало быть абсолютным, а начиная с общей теории относительности и равномерным.

Теория относительности – это научная теория, объясняющая устройство нашего мира на макроуровне. Она объединяет механику, электродинамику и гравитацию. Подразделяется на специальную (сокр. СТО, 1905 г.) и общую теорию относительности (ОТО, 1916 г.). Автором обеих концепций является А. Эйнштейн. Термин «теория относительности» ввёл немецкий физик Макс Планк (1858-1947).

Специальная теория относительности описывает движение, законы механики и пространственно‑временные отношения при произвольных скоростях движения, меньших скорости света в вакууме, в том числе близких к скорости света.

Общая теория относительности – это геометрическая теория тяготения, развивающая специальную теорию относительности. Общая теория относительности отличается от других метрических теория тяготения использованием уравнений Эйнштейна для связи искривления пространства-времени с присутствующей в нём материей.

Основные термины: система отсчета (ИСО), принцип относительности, преобразования Лоренца, сложение скоростей, опыт Майкельсона-Морли, релятивистские эффекты, скорость света, пространственно-временной континуум, принцип эквивалентности.