49."Лоренцевское" сокращение длин и изменение темпа хода часов.

Лоренцево сокращение, также называемое релятивистским сокращение длины движущегося тела или масштаба — предсказываемый релятивистской кинематикой эффект, заключающийся в том, что с точки зрения наблюдателя движущиеся относительно него предметы имеют меньшую длину (линейные размеры в направлении движения), чем их собственная длина. Множитель, выражающий кажущееся сжатие размеров, тем сильнее отличается от 1, чем больше скорость движения предмета.

Эффект значим, только если скорость предмета по отношению к наблюдателю сравнима со скоростью света.

Пусть стержень длины (l) движется (вдоль своей длины) со скоростью v относительно некой системы отсчёта. В таком случае в фиксированный момент времени расстояние между концами стержня составит(см.49 вопрос формула (а)на листочке).

Величина, обратная ко множителю с корнем называется также Лоренц-фактором. С её использованием эффект можно сформулировать и так: время пролёта стержня мимо фиксированной точки пространства составит (см.49 вопрос формула (б)на листочке).

Гравитационное замедление времени — физическое явление, заключающееся в изменении темпа хода часов в гравитационном потенциале.

ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПА ХОДА ВРЕМЕНИ проводилось всеми возможными известными современными способами измерения времени: использовались все виды электронных, кварцевых, механических, атомных часов; а также специально изготовленные дублированные кварцевые генераторы (в которых сравнивались показания частот измеряющего и эталонного разнесенных теплоизолированных генераторов); световодные диоды (в которых фиксировалось изменение в скорости прохождения светового пучка заданного участка световода) и иные способы. До и после опыта (а реже и в ходе опыта) ход измерительных часов периодически сравнивался с эталонными часами и сигналами точного времени по радио. Хотя на некоторые виды измерительных приборов, например на кварцевые часы, оказывали побочное влияние иные физические факторы, но дублирование методов измерения позволяло существенно уменьшить погрешность измерения.

50.Квантовые свойства света.

Свет можно представить не только с волновой точки зрения ,но и как поток своеобразных частиц - квантов света (фотонов ).

Основная характеристика кванта - это энергия . Монохроматический световой поток состоит из фотонов с одинаковой световой энергией

Энергия фотона равна

E=hн=сх

Где h= 6.62 X 10-34 Дж сек - постоянная Планка, н-Частота света(Гц), С- скорость света в вакууме м/сек,

Х-Длина волны(м)

Явление выравнивания электронов из вещества под действием света называют фотоэффектом, а вырванные такимобразом электроны называют фотоэлектронами.

Фотоэффект называется внешним, если вырванные электроны покидают вещество. Наблюдается у металлов.Фотоэффект называется внутренним, если вырванные из атомов электроны остаются в веществе в качестве свободных электронов. Наблюдается у полупроводников и некоторых диэлектриков.

51.Сложные системы.Понятие обратной связи.

Сложная система — система, состоящая из множества взаимодействующих составляющих (подсистем), вследствие чего сложная система приобретает новые свойства, которые отсутствуют на подсистемном уровне и не могут быть сведены к свойствам подсистемного уровня.

Свойства атома водорода такие, например, как спектральные характеристики его излучения, есть свойства сложной системы, которые несводимы к свойствам его составляющих — электрона и протона (каждый из которых в свою очередь представляет собой систему).

Обратная связь в - это наличие схемных циклов в неизменяемой части машины, и условных инструкций в её изменяемой части. Обратная связь выделяет особый класс автоматов, которые участвуют в определённом виде научных экспериментов, или применяются на практике.

Понятие обратной связи, можно сказать, сформировало науку о кибернетике. Необходимость в использовании обратной связи появилась когда стали очевидны ограничения при решении различного вида нелинейных задач. И для их решения Норберт Винер предложил особого вида подход к решению. Надо отметить, что до этого подобные задачи решались только аналитическими методами. В своей книге Норберт Винер “Нелинейные задачи в теории случайных процессов” попробовал изложить данный подход, который впоследствии был развит и вылился в целую науку "Кибернетику".

Основой этого подхода была следующая постановка эксперимента. Задача анализа нелинейной электрической цепи состоит в определении коэффициентов некоторых многочленов усреднением по параметрам входного сигнала. Для постановки эксперимента нужен чёрный ящик, изображающий ещё не проанализированную нелинейную систему. Кроме него есть белые ящики - некоторые тела известной структуры, которые изображают разные члены искомого разложения. Вводится один и тот же случайный шум в чёрный ящик и в данный белый ящик.

Необходимо ещё перемножающее устройство, которое бы находило произведение выходов чёрного и белого ящиков, и в усредняющем устройстве, которое может быть основано на том, что разность потенциалов конденсатора пропорциональна его заряду и, следовательно, интегралу по времени от тока, текущего через конденсатор.

Можно не только определить один за другим коэффициенты каждого белого ящика, входящего слагаемым в эквивалентное представление чёрного ящика, но и определить их все одновременно. Можно даже при помощи соответствующих схем обратной связи заставить каждый белый ящик автоматически настраиваться на уровень, соответствующий коэффициенту этого белого ящика в разложении чёрного ящика. Это позволяет нам построить сложный белый ящик, который, будучи соединён надлежащим образом с чёрным ящиком и получая тот же самый случайный входной сигнал, автоматически превратится в операционный эквивалент чёрного ящика, хотя его внутреннее строение может быть весьма отличным.

Именно благодаря такой полезности в эксперименте, где белый ящик соединённый обратной связью с чёрным ящиком, при настройке позволяет найти информацию, заключённую в чёрном ящике позволил говорить о кибернетике как о науке. Это позволило говорить о понятии обратной связи на более точном и формальном уровне. Само же понятие обратной связи было давно известно в технике и биологии, но оно носило описательный характер. В Кибернетике обратная связь позволяет выделить специальный вид систем и в зависимости от её вида классифицировать изучаемые системы.