Reliatyvumo teorijos postulatai

Reliatyvumo teorijos postulatai Pirmiausia apibrėšime kai kuriuos terminus ir sąvokas. Jau naudojome terminą transformacija - pakeitimas. Tokia operacija suprantama kaip tam tikros daugdaros atvaizdavimas į tą pačią daugdarą (su tomis pačiomis savybėmis). Simetrija - dydis ar reiškinys vadinamas simetrišku duotų transformacijų (pakeitimų) atžvilgiu, jei jis nepakinta atlikus tą pakeitimą (pav., - simetriškos Lorenco transformacijų atžvilgiu). Simetrijos sinonimas labai dažnai vartojamas reliatyvumo teorijoje yra - invariantiškumas. Invariantiškumas - tai objekto pastovumas atliekant tam tikrus pakeitimus. Silpnesnis reikalavimas negu invariantiškumas yra kovariantiškumas. Kovariantiškumas - tai atskiros simetrijos atvejis naudojamas fizikoje. Sakoma, kad tiriamas objektas yra kovariantinis, jei atliekant tam tikrus pakeitimus jis išlieka nepakitęs, tačiau to objekto sandai ir jų tarpusavio santykiai kinta (pav., gali būti Maksvelio lygtys). Atvaizdavimas - tai matematinė operacija, kai kai vienam kokios tai daugdaros elementui priskiriamos kitos daugdaros elementas. Atvaizdavimo pavyzdys - tai fizikinių dydžių erdvės ir laiko aprašymas skaičių rinkiniais-koordinatėmis. Minimalus koordinačių rinkinys naudojant atvaizdavimą, kartais vadinamas atskaitos sistema. Fizikoje koordinatės naudojamos labai plačiai. Jomis gali būti judesio kiekio, greičio, judėjimo kiekio momento sandai ir t.t. Naudojant koordinates atlikome tam tikrą erdvės ir laiko savybių nagrinėjimą. Koordinačių parinkimo būdų gali būti įvairių ir be galo daug. Fizikoje, tame tarpe ir reliatyvumo teorijoje, ypatingą vietą užima inercinės koordinatų sistemos. Inercinė koordinatų (atskaitos) sistema yra tokia, kurioje galioja visi trys Niutono dėsniai. 1. Kūno, kurio neveikia jokia jėga, judėjimas yra tolyginis ir tiesiaeigis. Atskiru keturmatės erdvės atveju, kai kūnas nejuda, laikas tolygiai kinta. 2. Kūno pagreitis tiesiai proporcingas jį veikiančių jėgų atstojamajai ir atvirkščiai proporcingos jo masei. 3. Esant dviejų kūnų sąveikai, jie veikia vienas kitą absoliutiniu dydžiu vienodomis, bet priešingų krypčių, jėgomis. Reliatyvumo teorijos požiūriu, esminis yra pirmasis Niutono dėsnis. Iš pirmo žvilgsnio atrodo, kad pirmasis Niutono dėsnis yra antrojo dėsnio pasekmė. Tačiau žemiau pateiktas pavyzdys rodo, kad taip yra ne visada teisinga. Tegu lifte, kuris krenta žemės traukos pagreičiu kūnas paleistas laisvai kristi. Akivaizdu, kad kūną veikia žemės traukos jėga. Tačiau lifte esančio stebėtojo atžvilgiu, tiksliau atskaitos sistemos judančios kartu su liftu, kūnas judės tolygiai, t.y. lifto koordinačių sistemoje pirmasis Niutono dėsnis negalioja. Dabar galima suformuluoti reliatyvumo teorijos postulatus. Šie postulatai yra formuluojami įvairiai. Visos formuluotės duoda tuos pačius rezultatus, t.y. jos visos ekvivalentiškos. Šiuos postulatus suformuluosime pasiremdami jau gautais rezultatais. Iš gautų rezultatų svarbiausi laikytini tokie: 1. Fizikiniai procesai vyksta ketrumatėje (trimatėje, dvimatėje) erdvėje ir laike. Egzistuoja tokie koordinačių sistemospakeitimai, kad banginiai procesai visose koordi načių sistemose išliks banginiais procesais. 2. Koordinačių sistemos pakeitimus galima gauti naudojant Galilėjaus transformacijas, t.y. tokias transformacijas, kurias atliekant Niutono dėsniai, o tai yra pagal inercinių koordinačių sistemos apibrėžimas. Todėl galima pagrindines prielaidas (postulatus) suformuluoti taip: 1. Fizikiniai procesai visose inercinėse atskaitos (koordinatų) sistemose esant toms pačioms pradinėms sąlygoms vyksta vienodai. (Fizkiniai procesai nepriklauso nuo inercinių koordinatų sistemos parinkimo). 2. Fizikiniai procesai vyksta keturmatėje erdvėje, kurioje euklidinę erdvę aprašančios koordinatės x1x2x3 ir laiką aprašanti koordinatė x4 susietos sąryšiu . Šio sąryšio skaitinė vertė nepriklauso nuo inercinės koordinatų sistemos parinkimo. Paprastai daugelyje vadovelių antrasis postulatas formuluojamas taip: 2) Švieos greitis vakuume vienodas visomis kryptimis, visuose erdvės taškuose ir nekinta pereinant iš vienos inercinės koordinatų sistemos į kitą. Dvimačiu atveju nagrinėdami Lorenco transformacijas gavome, kad egzistuoja greitis vo , kuriam esant pridėjus bet kokiį greitį v

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!