Парадоксы
теории относительности.
- Если скорость света постоянная для всех инерциальных систем, а они все равноправны, то физические величины длины тела, промежутка времени, массы для разных систем отсчета будут различными.
- Если длина неподвижного масштаба (например, стержня) может быть измерена путем прикладывания к нему измерительного устройства, без использования часов, то длину движущегося масштаба невозможно измерить из неподвижной системы отсчета без использования часов или сигналов, отмечающих одновременность прохождения концов измеряемого объекта относительно точек эталона.
- Под длиной движущегося объекта надо понимать расстояние между его концами, измеренное при помощи неподвижного эталона в один и тот же момент времени для каждого конца.
C возникновением
теории относительности установлено:
- Всякое движение может описываться только по отношению к другим телам, которые могут приниматься за системы отсчета, связанные с определенной системой координат;
- Пространство и время взаимосвязаны друг с другом, ибо только совместно они определяют положение движущегося тела. Время в теории относительности выступает как четвертая координата для описания движения, хотя и отличная от пространственных координат;
- Специальная теория относительности показала, что одинаковость формы законов механики для всех инерциальных, или галилеевых, систем отсчета сохраняет свою силу и для законов электродинамики, только для этого вместо преобразований Галилея используются преобразования Лоренца.
- При обобщении принципа относительности и распространении его на электромагнитные процессы постулируется постоянство скорости света, которое никак не учитывается в механике.
Инвариантность.
Симметрия
означает
неизменность физических величин или
свойств природных объектов при
переходе от одной системы отсчета
к другой.
- Весьма важным для понимания законов природы является принцип инвариантности относительно сдвигов в пространстве и во времени, т.е. параллельных переносов начала координат и начала отсчета времени. Он формулируется так: смещение во времени и в пространстве не влияет на протекание физических процессов.
- Инвариантность непосредственно связана с симметрией, представляющей собой неизменность структуры материального объекта относительно его преобразований, т.е. изменения ряда физических условий.
- Наглядным примером пространственных симметрий физических систем является кристаллическая структура твердых тел. Симметрия кристаллов – закономерность атомного строения, внешней формы и физических свойств кристаллов, заключающаяся в том, что кристалл может быть совмещен с самим собой путем поворотов, отражений, параллельных переносов и других преобразований симметрии.
Симметрия
Геометрическая
Физическая
зеркальная
поворотная
осевая
центральная
(от лат. ornamentum — украшение),
узор, состоящий из ритмически упорядоченных
элементов.
Характерной
особенностью орнамента является симметричность
отдельных элементов рисунка, а часто
и симметричность рисунка в целом.
Орнаменты
древнее
отображение идеи симметрии, лежащей
в основе многих фундаментальных
законов.
XX-е столетие принесло
немало великих открытий в физике, определивших
многие перспективные направления развития
естествознания.
Например:
- Теория фотоэффекта, предложенная в 1905 г. А. Эйнштейном, теория относительности.
- Квантовая теория атома Н.Бора;
- Разработка волновой механики и создание ее основного уравнения Э. Шредингера
- Релятивистская теория движения электрона П.Дирака
- Учение о радиоактивности и строении атома Э.Резерфорда
Следующая тема:
Микрофизика – тайны микромира
– мир элементарных частиц –
квантовая физика – адронный калайдер
– из чего состоит Вселенная и ….