Пространство и время. Принципы относительности.
Принцип симметрии - утверждает, что если пространство однородно, перенос
системы как целого в пространстве не изменяет свойств системы. Если все
направления в пространстве равнозначны, то принцип симметрии разрешает
поворот системы как целого в пространстве. Принцип симметрии соблюдается,
если изменить начало отсчета времени. В соответствии с принципом, можно
произвести переход в другую систему отсчета, движущейся относительно данной
системы с постоянной скоростью.
Каждый закон сохранения связан с какой-либо симметрией в окружающем мире. Из
однородности пространства следует закон сохранения импульса, из однородности
времени — закон сохранения энергии, а из изотропности пространства — закон
сохранения момента импульса. Закон сохранения и превращения энергии
утверждает, что энергия не исчезает и не появляется вновь, а лишь переходит
из одной формы в другую. Закон сохранения импульса постулирует неизменность
импульса замкнутой системы с течением времени. Закон сохранения момента
импульса утверждает, что момент импульса замкнутой системы остается
неизменным с течением времени. Законы сохранения являются следствием
симметрии, т.е. инвариантности, неизменности структуры материальных объектов
относительно преобразований, или изменения физических условий их
существования. Законы сохранения энергии и импульса связаны с однородностью
|
|
|
времени и пространства, закон сохранения момента импульса — с симметрией
пространства относительно вращений. Законы сохранения зарядов связаны с
симметрией относительно специальных преобразований волновых функций,
описывающих частицы. На смену классической физике, построенной на принципах механики И. Ньютона,
пришла новая фундаментальная теория — специальная теория относительности А.
Эйнштейна, которая гласит: любой процесс протекает одинаково в изолированной
материальной системе, находящейся в состоянии прямолинейного и равномерного
движения, т.е. все инерциальные системы отсчета равноправны между собой.
Таким образом было преодолено представление об эталонной абсолютной системе
отсчета, которую связывали с эфиром, все системы отсчета были признаны
равнозначными, не имеющими никаких преимуществ друг перед другом, а принцип
относительности приобрел всеобщий, универсальный характер. Следствием такого
понимания принципа относительности стало введение в физику понятия
инвариантности. Инвариантность понимается как неизменность физических
величин или свойств объектов при переходе от одной системы отсчета к другой.
Все законы природы неизменны при переходе от одной инерциальной системы к
|
|
|
другой, т.е., находясь внутри инерциальной системы, невозможно обнаружить,
движется она или покоится. А. Эйнштейн сформулировал также принцип
инвариантности скорости света, который гласит: скорость света в вакууме не
зависит от скорости движения источника света или наблюдателя и одинакова во
всех инерциальных системах отсчета. Скорость света является предельной
скоростью распространения материальных взаимодействий и равна 300 000 км/с.
Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 21; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!