3. При температурах, стремящихся к 0, термодинамика не применима.

Все начала термодинамики справедливы для замкнутых систем.

Синергетика (греч. synergetikos – совместный, согласовано действующий) – научное направление, изучающее связи между элементами структуры (подсистемами), которые образуются в открытых системах (биологических, физико-химических и др.) благодаря интенсивному (потоковому) обмену веществами и энергией с окружающей средой в неравновесных условиях; в таких системах наблюдается согласованное поведение подсистем, в результате чего возрастает степень ее упорядоченности, т. е. уменьшается энтропия (т. н. самоорганизация). Подразумевается, что система незамкнутая.

Энтропия – постоянная Больцмана умножить на логарифм числа состояния. Ее смысл заключается в том, что она является мерой упорядоченности систем: чем она больше, тем больше упорядоченность системы.

Электродинамика

Есть 3 класса сил:

1. Гравитационного взаимодействия G(m₂*m₁)/r². Источник силы – масса.

2. Кулоновская K(q₂*q₁)/r². Источник силы – заряд.

3. Сила Лоренца [V*B]. Источник силы – магнитное поле.

Все это классические поля, которые:

• Заполняют все пространство;

• Имеют источник;

• Проявляют себя в виде взаимодействий с другими телами (сил)

Лекция от 25 сентября 2009года.

Уравнения Максвелла, описывающие динамику магнитных полей.

1. Источником электрического поля является элементарный заряд

2. Не существует точечных источников магнитного поля

3. Переменное электрическое поле либо токи (направленное движение заряженных частиц) порождает вихревое магнитное поле.

4. Если существует переменное магнитное поле, то оно приводит к возникновению вихревого электрического поля.

Электромагнитная волна – частный случай электромагнитного поля. Она распространяется в пространстве со скоростью света. Она несет энергию.

Специальная теория относительности

Первый выход за рамки классической физики.

Принцип относительности

Все явления должны протекать одинаково, независимо от системы отсчета. Сила Лоренца пропорциональна скорости частиц.

На одну и ту же частицу действуют разные силы. Не зависимо от системы отсчета явления протекают по разному и как следствие с разной силой Лоренца.

Скорость света не зависит от системы отсчета. А обычная скорость рассчитывается: скорость +или – скорость света.

Преобразования Лоренца:

Основным отличием представлений о пространстве и времени теории относительности от представлений ньютоновской физики является ограниченная взаимосвязь пространства и времени. Эта взаимосвязь раскрывается в формулах преобразования координат и времени при переходе от одной системе отсчета к другой (преобразования Лоренца)

это интервал

Следствия из СТО:

δS²=c²δt²-δx² интервал. При переходе из 1 системы отсчета в другую, меняется эталонное время и эталонный метр, а величина δS² сохраняется. (пространство-время)

Мировая линия.

Выводы СТО:

1. Время в движущейся системе отсчета течет медленнее, чем в неподвижной. Эталонный метр становится короче относительно неподвижной системы отсчета.

2. Масса не изменяется. Масса покоя. При переходе из одной системы в другую, масса сохраняется. Тело, имеющее массу покоя, не может двигаться со скоростью большей, чем скорость света.

3. E=mc² связь энергии с массой

4. δS²=c²δt²-δx² интервал. При переходе из 1 системы отсчета в другую, меняется эталонное время и эталонный метр, а величина δS² сохраняется. (пространство-время)

2.10.09

Сила Лоренца зависит от системы отсчета. F=mv в релятивистском виде уравнение движения будет вы: как сила как первая производная импульса по времени: F=dp/dt при t, стремящемся к 0

Импульс: p=mv (масса*скорость)

Причинность: если событие А является причиной события Б, то событие А должно предшествовать событию Б.

Если масса покоя =0, то тело движется со скоростью света в любой системе отсчета. V₀>C частицы, движущиеся с такой скоростью - тахионы.

Сt

В1

В2 Скорость, равная скорости света

Начало координат – (0;0) тока А,

Точка В1 – следствие действия точки А

В точке В2 скорость равна скорости света

Точка Д может быть причиной точки А

Е – точка, до которой не возможно добраться со скоростью, большей скорости света.

Плоскости сверху и снизу имеют тела со скоростью меньше скорости света

х

Е Е

Д

В СТО рассматривается единое электромагнитное поле.

ОТО (общая теория относительности) - Релятивистская теория гравитации

G(m₂*m₁)/r² гравитация

Солнце

Меркурий

F=m_{иннерц.}W

m_{иннерц.}~m_грав. Масса гравитационная = массе инертной

При смещении тела, гравитационная сила изменяет направление скорости.

Постулаты ОТО:

1. Нет никакой гравитационной силы.

2. Все тела движутся свободно, но в искривленном пространстве – времени (dS²).

(Характеристики, отвечающие за искривление пространства – времени) = (все виды энергии) [E(M); p; P]

Это уравнение является уравнением движения, уравнение Эйнштейна.

Даже если частица не содержит массы, она может создавать искривление пространства-времени (гравитацию).

Следствия из ОТО:

Экспериментально подтвержденные ОТО:

1. Движение Меркурия вокруг Солнца (см. картинку выше), где есть некая незамкнутость траектории.

2. Солнечное затмение. Если точно следовать классической физике, то если масса у фотонов =0, то гравитационная сила не должна действовать на тело. Искривление света в ОТО в 2 раза больше чем в классической механике с 0 массой фотона. Если солнце действует на лучи света звезд, то идет смещение лучей в центр.

3. Гравитационное замедление времени (гравитационное красное смещение). Если есть тело, создающее гравитационное поле, то время в этих точках будет течь по-разному. Чем ближе к источнику, тем медленнее течет время. Гравитационное красное смещение: если фотон выходит из массивного тела, где гравитационное поле больше в точку, где гравитационное поле меньше, - уменьшается частота фотона. Эффект Доплера: изменение частоты звуковой волны в зависимости от изменения источника звука.

Экспериментально не подтвержденные

1. Существование черных дыр (сингулярных (точечных) решений). Когда вся масса тела сосредоточена в одной точке.

2. Гравитационные волны.

3. Машина времени (НАПОМНИТЬ!!!!!!!!!!!)

Есть только косвенные подтверждения этих следствий.

9.10.09

Машина времени

Существует замедление времени.

Если попасть в область, где сильное гравитационное поле и где сильно замедлено течение времени (около черной дыры).

Если есть 2 объекта с одинаковой массой, они могут создавать разные гравитационные поля в силу своего различающегося радиуса.

Чем меньше размер тела, тем больше гравитационная сила и тем больше замедление времени на его поверхности. Если это не черная дыра, то соотношение линейное (прямая пропорциональность). φ~1/r

В ОТО говориться, что плоская картина реализуется только тогда, когда полностью отсутствует любой вид энергии. В любом гравитационном поле локально можно перейти к плоскому пространству, разбив на кусочки, где пространство и время будут маленькими. Наклон локального пространства будет в сторону тела магнитным полем.

Свет от черных дыр идет очень долго, за счет сильного гравитационного поля. Чем больше наклон, тем дольше длится время.

Временная петля невозможна в плоском пространстве. Через нее можно попасть в прошлое/будущее. ОТО допускает такие решения. Можно создать гравитационное поле и появится временная петля, но в таких условиях практически не возможна жизнь.

Другой подход:

Собственное время – время, которое измеряется в системе отсчета, и связано с наблюдателем. В пространстве, где есть гравитация, совершенно не обязательно, что тело попадет в ту же точку, из которой оно начинало свое движение.

Наклон конусов относится к локальным координатам времени, а картинка с замедлением времени – есть время собственное.