Главная    Почта    Новости    Каталог    Одноклассники    Погода    Работа    Игры     Рефераты     Карты
  
по Казнету new!
по каталогу
в рефератах

Парадокс близнецов



 Другие рефераты
П. Л. Шиллинг и его телеграф П.Л. Капица Плазма – четвертое состояние вещества Полупроводники, р-n переход

Государственная академия сферы быта и услуг

                  Уфимский технологический институт сервиса

                               Кафедра физики



                       Контрольная работа по предмету:

                   «Концепция современного естествознания»

                        на тему: «Парадокс близнецов»



                                 Содержание

            Введение.
     1. Постулаты специальной теории относительности Энштейна.
     2. Преобразования Лоренца в подвижной и неподвижных системах.
     3. Следствия из преобразований теории относительности: изменение длины
        и времени.
     4. Границы применимости законов классической механики.
     5. Список используемой литературы.
        Заключение.



                                  Введение

    «Концепции современного  естествознания»  —  новый  предмет  в  системе
высшего образования.  Насколько  нужно  знать  современную  науку  человеку,
который, скорее всего, никогда сам не будет работать в ней?» В наши  дни  ни
один человек не может считаться образованным, если он не проявляет  интереса
к естественным наукам.  Обычное  возражение,  согласно  которому  интерес  к
изучению  электричества  или  стратиграфии  мало  что  дает   для   познания
человеческих дел, только выдает полное непонимание человеческих дел.
    Наука — это не только совокупность знаний. «... Науке можно  учить  как
увлекательнейшей части человеческой  истории  —  как  быстро  развивающемуся
росту смелых гипотез, контролируемых экспериментом и критикой.
    Итак, для чего же нужно изучать современное естествознание?
    Во-первых, для того, чтобы стать культурным человеком, надо знать,  что
такое  теория   относительности,   генетика,   синергетика,   социобиология,
экология, этология и другие науки.
    Во-вторых, это важно и потому, что многое  в  нашей  жизни  строится  в
соответствии с научной методологией. Хотя  человечеству  далеко  до  научной
организации труда, тем не менее, научные принципы  функционируют  во  многих
видах деятельности, и, чтобы их успешно применять, надо их знать.
     В-третьих, потому, что знания, необходимые любому специалисту, так или
иначе связаны и в какой-то степени основаны на научных данных.  Этих  причин
достаточно для обоснования важности нового курса.



               1.Специальная теория относительности Энштейна.
      Название “теория относительности” возникло из  наименования  основного
принципа (постулата), положенного Пуанкаре и Эйнштейном  в  основу  из  всех
теоретических построений новой теории пространства и времени.
      Специальная теория относительности, созданная в 1905 г. А. Эйнштейном,
стала  результатом  обобщения  и  синтеза  классической  механики   Галилея—
Ньютона и электродинамики  Максвелла—Лоренца.  "Она  описывает  законы  всех
физических процессов при скоростях движения, близких к  скорости  света,  но
без учета поля тяготения. При уменьшении скоростей движения она  сводится  к
классической  механике,  которая,  таким  образом,  оказывается  ее  частным
случаем".
              Специальная   теория    относительности    называется    иначе
релятивистской  теорией  .  В  основу  ее  положены  два  принципа,  которые
являются постулатами. Эти постулаты надежно подтверждены экспериментально.
1. Принцип относительности. Все инерциальные  системы  отсчета  равноправны,
   во всех инерциальных системах не только механические,  но  и  все  другие
   явления природы протекают одинаково.
2.  Принцип  постоянства  скорости  света.  Во  всех  инерциальных  системах
   скорость света в вакууме одинакова и равна с.
   Из двух основных постулатов  теории  относительности  вытекает,  что  два
события, одновременные в одной системе отсчета,  не  одновременны  в  другой
системе. Понятие одновременности  имеет  относительный  смысл,  и  в  разных
инерциальных системах отсчета время протекает по-разному.
      Содержанием  теории   относительности   является   физическая   теория
пространства и времени,  учитывающая  существующую  между  ними  взаимосвязь
геометрического характера.
      Название же “принцип относительности” или “постулат  относительности”,
возникло как  отрицание  представления  об  абсолютной  неподвижной  системе
отсчета,  связанной  с  неподвижным  эфиром,  вводившимся   для   объяснения
оптических и электродинамических явлений.
      Эйнштейн пишет: “..  неудавшиеся  попытки  обнаружить  движение  Земли
относительно “светоносной среды”  ведут к предположению,  что  не  только  в
механике, но и в электродинамике никакие свойства явлений  не  соответствуют
понятию абсолютного покоя, и даже более  того,-  к  предположению,  что  для
всех координатных систем, для которых справедливы уравнения механики,  имеют
место те же самые электродинамические  и  оптические  законы,  как  это  уже
доказано для величин первого порядка. Мы намерены это положение  (содержание
которого  в  дальнейшем  будет   называться   “принципом   относительности”)
превратить  в  предпосылку...  “[1]  А  вот   что   пишет   Пуанкаре:   “Эта
невозможность показать опытным путем абсолютное движение Земли  представляет
закон природы; мы приходим к тому, чтобы  принять  этот  закон,  который  мы
назовем постулатом относительности, и примем его без оговорок.”
      Преобразования Лоренца, отражающие свойства пространства-времени, были
выведены Эйнштейном, исходя из 2  постулатов:   принципа  относительности  и
принципа постоянства скорости света.
      1. Законы, по  которым  изменяются  состояния  физических  систем,  не
зависят  от  того,  к  которой  из  двух  координатных  систем,  находящихся
относительно  друг  друга  в  равномерном   поступательном   движении,   эти
изменения состояния относятся.
      2. Каждый луч  света  движется  в  “покоящейся”  системе  координат  с
определенной скоростью [pic], независимо от того, испускается  ли  этот  луч
света покоящимся или движущимся телом.
      Значение этих постулатов для дальнейшего развития теории пространства-
времени состояло в том, что их  принятие  прежде  всего  означало  отказ  от
старых представлений о пространстве  и  времени,  как  о  многообразиях,  не
связанных органически друг с другом.
       Принцип  относительности  сам  по  себе  не   представлял   чего-либо
абсолютно нового, т.к. он содержался и в  Ньютоновской  физике,  построенной
на базе классической механики. Принцип постоянства скорости света  также  не
был чем-то абсолютно неприемлемым с точки зрения ньютоновских  представлений
о пространстве и времени.
      Однако эти два  принципа,  взятые  вместе  привели  к  противоречию  с
конкретными представлениями о пространстве и времени, связанные с  механикой
Ньютона. Это противоречие можно проиллюстрировать следующим парадоксом.
      Пусть в системе отсчета  [pic]  в  начальный  момент  [pic]  в  точке,
совпадающей с началом  координат  произошла  вспышка  света.  В  последующий
момент  времени   [pic]фронт  световой  волны,  в  силу  закона  постоянства
скорости света, распространился до сферы радиуса [pic] с  центром  в  начале
координат системы [pic]. Однако в соответствии с постулатами Эйнштейна,  это
же явление мы можем рассмотреть и  точки  зрения  системы  отсчета  [pic]  ,
движущейся равномерно и прямолинейно вдоль оси [pic],  так,  что  ее  начало
координат и направления  всех  осей  совпадали  в  момент  времени  [pic]  с
началом координат и направлениями осей первоначальной системы [pic]. В  этой
движущейся системе, соответственно  постулатам  Эйнштейна,  за  время  [pic]
свет также распространится до сферы радиуса

[pic]


[pic],  однако,  в  отличие  о  предыдущей  сферы  должен  лежать  в  начале
координат системы [pic], а не [pic]. Несовпадение этих сфер, т.е.  одного  и
того   же   физического   явления,    представляется    чем-то    совершенно
парадоксальным и неприемлемым с  точки  зрения  существующих  представлений.
Кажется,  что  для  разрешения  парадокса  надо   отказаться   от   принципа
относительности,  либо  от  принципа  постоянства  скорости  света.   Теория
относительности предлагает, однако, совершенно  иное  разрешение  парадокса,
состоящее в том, что события, одновременные в одной системе  отсчета  [pic],
неодновременные в  другой,  движущейся  системе  [pic],  и  наоборот.  Тогда
одновременные  события,  состоящие  в  достижении  световым  фронтом  сферы,
определяемой уравнением [pic], не являются  одновременными  с  точки  зрения
системы [pic], где одновременны другие события, состоящие в  достижении  тем
же световым фронтом точек сферы, определяемой уравнением [pic]

      Таким образом,  одновременность  пространственно  разобщенных  событий
перестает быть чем-то абсолютным, как это  принято  считать  в  повседневном
макроскопическом опыте, а становится зависящей от выбора системы  отсчета  и
расстояния между точками, в которых происходит события. Эта  относительность
одновременности пространственно разобщенных событий свидетельствует  о  том,
что пространство и время тесно связаны друг с другом, т.к.  при  переходе  о
одной системе отсчета к другой, физически эквивалентной, промежутки  времени
между событиями становятся  зависящими  от  расстояний  (нулевой  промежуток
становится конечным и наоборот).
        Итак,   постулаты   Эйнштейна   помогли   нам   прийти   к    новому
фундаментальному положению  в  физической  теории  пространства  и  времени,
положению  о  тесной  взаимосвязи   пространства   и   времени   и   об   их
нераздельности, в этом и состоит главное значение постулатов Эйнштейна.
       Основное  содержание  теории  относительности   играет   постулат   о
постоянстве скорости света. Основным аргументов в пользу этого  является  та
роль,  которую 
1234
скачать работу


 Другие рефераты
Методы планирования себестоимости продукции
ЖИТС-тің жұғу көздері және жұғу жолдары
Нұрпейіс келіні Дина
Биоэтика: проблема взаимоотношения с биологией, философией, этикой, психологией, медицинской деонтологией и правом


 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ