Непротиворечивость теории относительности
Теория относительности является логически непротиворечивой теорией. Это означает, что из её исходных положений нельзя логически вывести некоторое утверждение одновременно с его отрицанием. Поэтому множество так называемых парадоксов (подобных парадоксу близнецов) являются кажущимися. Они возникают в результате некорректного применения теории к тем или иным задачам, а не в силу логической противоречивости СТО.
Справедливость теории относительности, как и любой другой физической теории, в конечном счёте проверяется эмпирически. Кроме этого, логическая непротиворечивость СТО может быть доказана аксиоматически. Например, в рамках группового подхода [18] [19] [20] [21] [22] показывается, что преобразования Лоренца могут быть получены на основе подмножества аксиом классической механики. Этот факт сводит доказательство непротиворечивости СТО к доказательству непротиворечивости классической механики. Действительно, если следствия из более широкой системы аксиом являются непротиворечивыми, то они, тем более, будут непротиворечивыми при использовании только части аксиом [23]. С точки зрения логики противоречия могут возникать, когда к уже существующим аксиомам добавляется новая аксиома, не согласующаяся с исходными. В аксиоматическом построении СТО, описанном выше, этого не происходит, поэтому СТО является непротиворечивой теорией[10].
Постулаты специальной теории относительности, следствия
|
|
|
Независимость скорости света от скорости источника. Принципотносительности.
В 1860-х Максвелл обнаружил, что эта скорость светапоявляется в константах электродинамики и объяснил свет как электромагнитныеволны, распространяющиеся в невидимой среде – эфире, а Герц в1886 г. открыл их. Скоростьсвета была константой, а в классической механике по закону сложения скоростейона должна была меняться в каждой системе отсчета, как с+υ. Встал вопрос, верен ли принципотносительности. Сам Герц хотел изменить законы Максвелла, что бы сохранить егои классическую механику. Лоренц считал его несправедливым для электромагнитныхявлений, и для описания опытов Майкельсона и движения электронов со скоростямиблизко световой, вывел формулы для кажущегося изменения размеров, времени искорости, с членом γ=1/√(1-υ2/с2).Пуанкаре считал определения условными, а принятие скорости света постоянной -наиболее удобным.* Эйнштейн выдвинул постулат постоянства скорости света влюбых инерциальных системах отсчета (ИСО) и вида законов физики в них. Этаскорость не зависит от скорости движения источника и приемника и являетсяпредельной для всех движений и процессов с переносом энергии.*
|
|
|
Опыты Майкельсона - Морли. Скорость волн, звука меняется при движении среды, воздуха,относительно наблюдателя. Максвелл,установив, что свет как электромагнитные волны для поперечности и огромнойскорости требуют жесткой среды, эфира, свободно проникающего в любые тела,предложил опыт по определению с помощью интерференции движения Землиотносительно эфира, «эфирного ветра». В1887 г. такие опыты поставили А.Майкельсон иР.Морли. Их оптическая схема (интерферометра Майкельсона) включала делениепучка света на два перпендикулярных, их отражение и соединение дляинтерференции. Если одни луч будет двигаться вдоль «ветра эфира» при движенииЗемли по орбите, а второй поперек, то разность хода могла изменитьинтерференцию. Но ее изменения и движения эфира при любых поворотах платформыне наблюдалось. Это говорило о независимости скорости света от эфира идвижения.
Постулаты специальной теории относительностиЭйнштейна..
А.Эйнштейн (1879-1955),работавший в патентном бюро, с 16 лет думая о скорости света, после появленияработ Лоренца и Пуанкаре выдвинул простые постулаты (т.е.исходные положения,принимаемые как аксиомы):1- относительности (абсолютности законов):Все законыфизики и описания любых физических явлений должны иметь одинаковый вид во всехинерциальных системах отсчета (ИСО). Т.е.любые явления при одинаковых условияхпротекают одинаково, в любых ИСО. Одинаковые опыты дадут одинаковые результатыи нельзя установить, движемся ли мы равномерно и прямолинейно или покоимся.
|
|
|
2- скорость света в вакуумеодинакова и не зависит от скоростей движения источника и приемника света вовсех ИСО. Она является предельной скоростью всех процессов и движений спереносом энергии.
Основные следствия изпостулатовспециальной теории относительности
Из этих постулатов следуетизменение понятий классической механики, времени и расстояния – относительностьих. Если в движущемся вагоне при зажигании лампочки свет достигает обоих егостен одновременно, то с точки зрения внешнего наблюдателя задняя стенка пройдетчасть пути и встретится со светом раньше, а не одновременно. Если считатьскорость света постоянной, то нарушается понятие общего времени -одновременности.
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 325; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!