Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






ИНТЕРВАЛ МЕЖДУ СОБЫТИЯМИ.




Причиной несостоятельности классических представлений о пространстве и времени является неправильное предположение о возможности мгновенной передачи взаимодействий и сигналов из одной точки пространства в другую. Существование предельной конечной скорости передачи взаимодействий вызывает необходимость глубокого изменения обычных представлений о пространстве и времени, основанных на повседневном опыте.

Представление об абсолютном времени, которое течет раз и навсегда заданным темпом, совершенно независимо от материи и её движения, оказывается неправильным.

Преобразования Лоренца и следствия из них приводят к выводу об относительности длин и промежутков времен. В четырех мерном пространстве, в котором каждое событие характеризуется координатами (x, y, z, t), такой физической величиной является интервал между двумя событиями:

s12 = Öc2(t2 - t1)2 - (x2 - x1)2 - (y2 - y1)2 - (z2 - z1)2, (9.20).

где

Öc2(t2 - t1)2 - (x2 - x1)2 - (y2 - y1)2 - (z2 - z1)2 = l12, (9.21).

обозначив t12 = t2 - t1, получим

s12 = Öc2t122 - l122. (9.22).

Интервал между двумя событиями одинаков во всех инерциальных системах отсчета. В системе К

s122 = c2(Dt)2 - (Dx)2 - (Dy)2 - (Dz)2, (9.23).

а в системе К1

(s121)2 = c2(Dt1)2 - (Dx1)2 - (Dy1)2 - (Dz1)2 (9.24).

Cогласно преобразованиям Лоренца

Dx1 = (Dx - vDt)/Ö1 - b2),

Dy1 = Dy, Dz1 = Dz,

Dt1 = (Dt - vDx/c2)/Ö1 - b2). (9.25).

И после элементарных преобразований получим, что

(s121)2 = (s12)2. (9.26).

Рис. 74. Относительность промежутков времени. Моменты наступлений событий в системе K' фиксируются по одним и тем же часам C, а в системе K – по двум синхронизованным пространственно-разнесенным часам C 1 и C 2. Система K' движется со скоростью v в положительном направлении оси x системы K.

Интервал, определяя пространственно-временные соотношения между событиями, является инвариантом при переходе от одной системы отсчета к другой. Инвариантность интервала означает, что, несмотря на относительность длин и промежутков времени, течение событий носит объективный характер и не зависит от системы отсчета. Развитие теории относительности показало, что свойства пространства-времени определяются действующими полями тяготения. При переходе к космическим масштабам геометрия пространства-времени не является евклидовой, а изменяется от одной области к другой в зависимости от концентрации масс в этих областях и характера их движения.

D:\Program Files\Physicon\Open Physics 2.5 part 2\design\images\Fwd_h.gifD:\Program Files\Physicon\Open Physics 2.5 part 2\design\images\Bwd_h.gif Измерение промежутка времени опирается на понятие одновременности: длительность какого-либо процесса определяется путем сравнения с промежутком времени, отделяющим показание часов, одновременное с концом процесса, от показания тех же часов, одновременного с началом процесса. Если же оба события происходят в разных точках системы отсчета, то для измерения промежутков времени между ними в этих точках необходимо иметь синхронизированные часы. Эйнштейновское определение процедуры синхронизации часов основано на независимости скорости света в пустоте от направления распространения. Существование единого мирового времени, не зависящего от системы отсчета, которое принималось как очевидный факт в классической физике, эквивалентно неявному допущению о возможности синхронизации часов с помощью сигнала, распространяющегося с бесконечно большой скоростью. В разных точках выбранной системы отсчета можно расположить синхронизованные часы. Теперь можно дать определение понятия одновременности событий, происходящих в пространственно-разобщенных точках: эти события одновременны, если синхронизованные часы показывают одинаковое время. Таким образом, промежуток времени между двумя событиями зависит от системы отсчета, т.е. является относительным.

τ = τ0/(√1 – (v2/c2)) = τ0/(√1 – β2), (9.27).

где

β = (v2/c2). (9.28).

Собственное время τ0 всегда меньше, чем промежуток времени между этими же событиями, измеренный в любой другой системе отсчета. Этот эффект называют релятивистским замедлением времени. Замедление времени является следствием инвариантности скорости света. Эффект замедления времени является взаимным, в согласии с постулатом о равноправии инерциальных систем K и K': для любого наблюдателя в K или K' медленнее идут часы, связанные с движущейся по отношению к наблюдателю системой.

С релятивистским эффектом замедления времени связан так называемый (парадокс близнецов). Один из близнецов остается на Земле, а второй отправляется в длительное космическое путешествие с субсветовой скоростью. С точки зрения земного наблюдателя, время в космическом корабле течет медленнее, и когда астронавт возвратится на Землю, он окажется гораздо моложе своего брата-близнеца, оставшегося на Земле. Парадокс заключается в том, что подобное заключение может сделать и второй из близнецов, отправляющийся в космическое путешествие.

Для него медленнее течет время на Земле, и он может ожидать, что по возвращению после длительного путешествия на Землю он обнаружит, что его брат-близнец, оставшийся на Земле, гораздо моложе его. Чтобы разрешить «парадокс близнецов», следует принять во внимание неравноправие систем отсчета, в которых находятся оба брата-близнеца. Первый из них, оставшийся на Земле, все время находится в инерциальной системе отсчета, тогда как система отсчета, связанная с космическим кораблем, принципиально неинерциальная. Космический корабль испытывает ускорения при разгоне во время старта, при изменении направления движения в дальней точке траектории и при торможении перед посадкой на Землю. Поэтому заключение брата-астронавта неверно. СТО предсказывает, что при возвращении на Землю он действительно окажется моложе своего брата, оставшегося на Земле. Эффекты замедления времени пренебрежимо малы, если скорость космического корабля гораздо меньше скорости света c.






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных