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
Внутригрупповое взаимодействие, как социальный процесс
Дедуктивные умозаключения
Тәрбие психологиясы
Время наивысшего подъема голландской пейзажной живописи


 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ