9. Принцип относительности.

Принцип относительности впервые сформулирован Г. Галилеем для механического движения. Механическое движение относительно, и его характер зависит от системы отсчета. Система, в которой выполняется первый закон Ньютона, либо покоится, либо движется прямолинейно и равномерно относительно какой-либо другой системы, неподвижной или движущейся прямолинейно и с постоянной скоростью.

Специальная теория относительности включает 2 постулата: 1)принцип относительности: никакие опыты (механические, электрические, оптические), проведенные в данной инерциальной системе отсчета, не дают возможности обнаружить, покоится ли эта система или движется равномерно и прямолинейно; все законы природы инвариантны по отношению к переходу от одной инерциальной системе к другой; 2) принцип инвариантности скорости света: скорость света в вакууме не зависит от скорости движения источников света или наблюдателя и одинакова во всех инерциальных системах отсчета.

Инвариантность — неизменность физических величин или свойств природных объектов при переходе от одной системы отсчета к другой.

В поле тяготения пространство-время обладают кривизной, что связано с присутствием массы и движения. Пространство и время зависят от материи, т.е. любое тело может менять геометрию пространства. Чем больше масса, тем больше искривляется пространство-время

10. Свойства пространства-времени и законы сохранения.

Пространство и время - категории, обозначающие основные формы существования материи. Пространство выражает порядок сосуществования отдельных объектов, время - порядок смены явлений. Пространство и время - основные понятия всех разделов физики. Свойства пространства и времени делят на метрические (протяженность и длительность) и топологические (размерность, непрерывность и связность пространства и времени, порядок и направление времени). Современной теорией метрических свойств пространства и времени является теория относительности. Рассмотрим пространственно-временные свойства материальных систем. К пространственным свойствам относят: 1. Конкретные пространственные формы и размеры тел, их положение по отношению друг к другу, скорость перемещения. 2. Наличие у них внутренней симметрии или ассиметрии. Различные виды симметрии свойственны макромиру и микромиру, являясь фундаментальным свойством неживой природы. 3. Изотропность и однородность пространства. Изотропность означает отсутствие выделенных направлений (верха, низа и других), независимость свойств тел, движущихся по инерции, от направления их движения. Полная изотропность присуща лишь вакууму. Точно так же полная однородность, свойственная лишь абстрактному евклидовому пространству, является идеализацией. Специфическими свойствами времени являются: 1. Конкретная длительность существования материальных систем от их возникновения до распада, ритмы процессов в них, соотношение между циклами изменений. 2. Скорость протекания процессов, темпы развития и соотношение между ними на разных этапах эволюции. С увеличением скорости движения тел и в мощных полях тяготения происходит относительное замедление всех процессов в телах, их собственное время как бы сокращается по отношению ко времени внешних систем.

Закон сохранения энергии — основной закон природы, заключающийся в том, чтоэнергия не может возникнуть из ничего и не может в никуда исчезнуть, она может только переходить из одной формы в другую. В классической механике закон проявляется в сохранении механической энергии (суммы потенциальной и кинетической энергий). В термодинамике закон сохранения энергии называется первым началом термодинамики и говорит о сохранении энергии в сумме с тепловой энергией.

Закон сохранения электрического заряда гласит, что алгебраическая сумма зарядов электрически замкнутой системы сохраняется. Изменение заряда в любом наперёд заданном объёме равно потоку заряда через его границу. Заряд исчезает в одной точке пространства и мгновенно возникает в другой.