10. Постулаты специальной теории относительности Эйнштейна. Преобразования Лоренца. Относительность одновременности. «Сокращение» длины движущихся объектов. «Замедление» хода движущихся часов.

В основу СТО Эйнштейн заложил 2 постулата, которые являются обобщением опытов.

1. Принцип относительности: все законы природы не меняются (инвариантны) при переходе от одной ИСО в другую (равноправие всех ИСО).

2. Принцип инвариантности скорости света: скорость света в вакууме одинакова во всех ИСО и не зависит от движения источников и приемников света.

Преобразования Лоренца показывают, что при переходе от одной инерциальной системы отсчета изменяются не только пространственные координаты рассматриваемых событий, но и соответствующие им моменты времен. Из преобразования Лоренца следует:

-что скорость относительного движения любых инерциальных систем отсчета не может превосходить скорость света в вакууме.

-что линейный размер тела, движущегося относительно инерциальной системы отсчета, уменьшается в направлении движения.

-что при малых скоростях V<<C (по сравнению со скоростью света) они переходят в преобразования Галилея.

При v>c выражения для x, t, x΄ и t΄ теряют физический смысл, т.е. движение со скоростью, большей скорости света в вакууме, невозможно.

1)Относительность расстояний (сокращение длины движущихся тел по сравнению с неподвижными).

L=L₀ , где L-длина тела, измеренная в неподвижной системе отсчета, L₀-собственная длина тела.

Длина тела - разница между координатами начала и конца тела, измеренных в один и тот же момент времени.

2)Относительность промежутков времени (замедление времени в движущихся СО)

∆t=∆t ₀ / , где ∆t –длительность процесса, ∆t ₀ –собственное время процесса, отсчитываемое часами, движущимися вместе с телом.

Собственное время самое короткое. Нет абсолютного времени, т.е. каждый наблюдатель имеет свой собственный масштаб времени.

3) Релятивистский закон преобразования скоростей.

V_x=(V_x′ + V) / (1+V_x′ V/с²). Если V_x′=с, то скорость света оказывается инвариантной при переходе из одной ИСО в другую.

10. Релятивистская динамика. Связь между массой и энергией.

Частица, движущаяся относительно наблюдателя имеет массу большую, чем такая же частица находящаяся относительно наблюдателя в состоянии покоя.

m_o – масса покоя, измеренная с системе отсчета, где тело поится. Е=mc²

m – масса, измеренная наблюдателем, движущемся со скоростью относительно тела.

Формула E = mc² подтверждается в явлении ядерной физики.

И звестно, что энергия ядра состоит из нейтронов и протонов, меньше энергии, отдельно взятой.

Связь между энергией и массой следует из закона сохранения энергии и того факта, что масса тела зависит от скорости его движения.

19.Концепция искривленного 4-мерного пространства-времени в общей теории относительности.

Эйнштейн предположил что геометрия нашего мира не Евклидова, a Риманово.

Евклид	Риман	Лобачевский
Через точку вне данной прямой можно провести одну прямую, параллельную данной.	Через точку вне данной прямой нельзя провести ни одной прямой, параллельной данной.	Через точку вне данной прямой проходят, по крайней мере, 2 прямые, не пересекающие данную.

Гравитация в ТО это не сила, a проявление искривления пространства- времени, тела притягиваются друг к другу не потому что между ними действует сила, a потому что пространство искривлено.

В ОТО земля - массивное тело искривляет пространство – время, любое тело движется по геодезической прямой, но в искривленном пространстве они не прямые a кривые.