282
8 Окт 2018 в 15:31 08.10.2018 в 15:31

Постулаты Эйнштейна

Содержание

На сегодняшний день в физике специальная теория относительности является общепринятой и экспериментально подтвержденной физической теорией относительно взаимосвязи пространства и времени. В оригинальном виде данная теория Альберта Эйнштейна была основана на двух его постулатах.

Исследования в рамках теории эфира

Отрицательные результаты опытов А.А. Майкельсона стали причиной широких научных дискуссий. С одной стороны, предпринимались попытки объяснить их искусственными дополнениями теории эфира. Так, Дж. Фитцджеральд выдвинул гипотезу о сокращении тел в направлении движения относительно эфира. Швейцарский ученый В. Ритц (1878-1909) выдвинул гипотезу о зависимости скорости света от скорости движения источника. А поскольку в опытах А.А. Майкельсона источник света и Земля перемещаются с одинаковой скоростью, изменение положения интерферометра относительно направления движения Земли не влияет на характер интерференционной картины.

Как известно, до 20% всех звезд – двойные: обе звезды вращаются вокруг общего центра масс с достаточно большими скоростями. Движение этих звезд строго периодический в полном соответствии с законом всемирного тяготения. Однако если бы скорость света зависела от скорости движения источника, то время распространения света от звезды с разных точек на орбите к Земле сильно отличалось, и такая периодичность в их движениях не была бы отмечена.

Так называемая баллистическая гипотеза Ритца не подтвердилась также в опытах Томашека, который в установке для определения скорости движения Земли использовал свет от внеземных объектов (Солнца, звезд), однако получил такие же результаты, как и А. А. Майкельсон. С другой стороны, были проведени и проанализированы опыты другого типа (также безуспешные) по определению абсолютного движения Земли.

Это опыты Г. Роуланда и А. Эйхенвальда с использованием конвекционных электрических токов, наблюдение Ф. Троутона и Нобля за поведением подвешенного заряженного конденсатора в подвижной системе координат, которой была Земля.

Выводы о не состоятельности теории эфира

Научный анализ этих опытов привел к выводу, что предположения о существовании эфира сомнительны, поскольку они противоречат практическим фактам. Не существует среды, которая могла бы являться совершенно неподвижной системой отсчета. Пришлось констатировать, что от значений и направлений скоростей движения систем отсчета скорость света в вакууме не зависит.

Здесь уместно напомнить, что в классической (релятивистской) механике приоритетное место занимали инерциальные системы.

Постулаты Эйнштейна

На рубеже XIX-XX веков полученные факты, не укладывались в закономерности классической физики. Существенные из них – негативные результаты опытов А.А. Майкельсона, нарушение инвариантности относительно преобразований Галилея уравнений электродинамики Максвелла, выявление зависимости массы частицы от скорости в измерениях удельного заряда электрона в опытах английского физика Дж. Дж. Томсона (1856-1940).

Анализируя трудности классической физики в объяснении новых научных фактов, в частности опытов А. А. Майкельсона, А. Эйнштейн констатировал, что Земля на малом отрезке траектории в течение опыта представляла собой инерциальную систему; поставленные в ней электромагнитные и оптические опыты, так же как и механические Г. Галилея, не позволили определить ее движение.

В 1905 А. Эйнштейном были сформулированы два постулата, которые затем легли в основу его специальной теории относительности:
• все инерциальные системы отсчета являются равноправными, во всех таких системах не только механические, но и всякие другие явления природы происходят одинаково;
• во всех инерциальных системах скорость света в вакууме одинакова и не зависит от движения источника света.

Применение этих постулатов, прежде всего постулата постоянства скорости света, при объяснении некоторых оптических опытов привело к коренному изменению привычных взглядов на пространство и время.

Автор статьи
+0
-0
Нет комментариев
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат

Интересные статьи за сегодня

Форму набора каждый выбирает сам – по возможностям или по желанию. Спешим обрадовать: у коммерции тоже есть плюсы.
6230 +64
1
Все секреты SAT и ACT.
610 +55
0
Где лучше всего студентам живется?
6130 +47
1
Сегодня вы студент, а завтра уже нет. Как вернуться к учебе после отчисления?
6884 +44
0
Раскрываем различия между дипломом и магистерской диссертацией.
2541 +37
0
Автор
Хотите выполнять заказы? Стать автором
Заказчик
Хотите заказать работу? Разместить заказ
Доверьте свою работу экспертам
Разместите заказ
Наша система отправит ваш заказ на оценку 28 789 авторам
Первые отклики появятся уже в течение 10 минут