1.1 Основные положения специальной и общей теории относительности. Понятие о пространственно-временном интервале. Причинная взаимосвязь событий в сто.

В основу специальной теории относительности было положено пять (а не два, как обычно пишут авторы книг по СТО) постулата, ко­торые реально находились в противоречии с опытными данными, по­лученными исследователями эфирного ветра, отказ от признания кото­рого и позволил автору СТО выдвинуть эти пять постулатов. Постулат – вольное положение которое принимается без доказательств.

Самым главным из них явл-ся постулат об отсутствии в природе эфира. Вторым постулатом явл-ся “принцип одновременности”, непосредственно связывающий факт одновременности событий со скоростью света.

Третьим постулатом явл-ся так называемый принцип относительности, гласыщий, что все процессы в системе, находящейся в равномерном и прямолинейном движении, происходят по тем же законам, что и в покоящейся системе.

Четвертым постулатом явл-ся принцип постоянства скорости света и независимости скорости света от скорости движения источника. И, наконец, пятым постулатом явл-ся инвариантность интервала, состоящего из четырех составляющих - трех пространственных координат и времени, умноженного на все ту же скорость света: ds² = dx²+dy²+dz²-c²dt² = const. Развитие СТО позволило Эйнштейну сформулировать новые эффекты, которых раньше в классической физике не было — существование предельной скорости взаимодействия — скорости света в вакууме, относительность одновременности, замедление течения времени, сокращение продоль­ных размеров тел при движении, увеличение массы тел с увеличением их скорости, универсальную связь между энергией и массой, фактиче­ски их эквивалентность. Так же как и в специальной теории относительности, основ­ным исходным понятием в ОТО — общей теории относитель­ности является понятие четырехмерного интервала, принятого за неизменную величину — инвариант: ds² = dx² + dy² + dz¹ - c²dt² == const

1.1 Концепции образования и развития Вселенной. Наблюдаемое «красное смещение» и постоянная Хаббла, их интерпретации.

Наиболее развитые представления о Вселенной, космосе и его законах сформировались в период расцвета государств Древней Греции, где были созданы условия для систематических научных исследований.

Переворот, совершенный в науке Н. Коперником, положил начало дальнейшему развитию знаний о строении Вселенной. И хотя Вселенная по Копернику - это мир в скорлупе, а сама его теория включает немало пережитков средневекового мировоззрения, гелиоцентрическая теория планетарной системы стала основой учения о бесконечности Вселенной и о бесчисленности звезд-солнц. Вселенная бесконечна в пространстве и во времени, иначе говоря, она вечна. Основным законом, управляющим развитием небесных тел, явл-ся закон всемирного тяготения. Количество звезд, планет и звездных систем во Вселенной бесконечно велико. Каждое небесное тело проходит длительный путь жизни. И на смену погибшим или, точнее говоря, погасшим звездам вспыхивают новые, молодые, солнцеподобные светила. Хотя детали возникновения и гибели небесных тел оставались неясными, еще в начале текущего века господствовала уверенность, что бесконечности Вселенной в пространстве гармонично соответствует ее вечность во времени. В соответствии с выводами ОТО Вселенная расширяется, о чем можно судить по «красному смещению» спектров далеких га­лактик. По ОТО «красное смещение» является результатом до-плеровского смещения. В экспериментах оценивается величина смещения. В 1929 г. Хаббл установил факт «красного смещения» и вывел зависимость «смещения» от расстояния R до объекта:

где H = 3*10^-18 с^-1 - постоянная Хаббла,  — длина волны, C — скорость света.

Закон Хаббла Многократно проверен различными астроно­мами и соответствует реальной действительности. Авторами сде­лан однозначный вывод о подтверждении этим фактом справед­ливости положений ОТО. Однако факт «красного смещения» спектров многими авто­рами объяснен совершенно иначе, таких вариантов, не требую­щих отказа от классической механики существуют десятки. Объяснение по ОТО есть всего лишь один из многих вари­антов.