F1 W6 Elementy Szczegolnej Teorii Wzglednosci_3 (1).pdf

(464 KB) Pobierz
Fizyka 1
Wykład 6
1
Elementy Szczególnej Teorii Względności
Kinematyka relatywistyczna
Ruch zawsze odbywa się względem jakiegoś ciała – układu odniesienie
Stwierdzenie na pozór banalne …
Transformacja Galileusza i zasada
względności
Mamy dane dwa układy odniesienia U i U’
zorientowane tak aby Ox || Ox’
U’ porusza się względem U z prędkością V wzdłuż
osi Ox.
Fizyka 1
Wykład 6
2
Przekształcenie współrzędnych z U do U’opisuje
transformacja Galileusza
x x
'
Vt
y y
'
z z
'
Po zróżniczkowaniu obu stron transformacji otrzymuje się transformację prędkości
v
x
v
'
x
V
A po ponownym zróżniczkowaniu – transformację przyspieszeń:
a a
'
Przyspieszenie jest niezmiennikiem transformacji Galileusza
Wniosek
(Zasada względności Galileusza):
według Galileusza siły działają jednakowo
w układach, które poruszają się względem siebie co najwyżej ruchem jednostajnym
prostoliniowym
Takie układy odniesienia nazywamy układami inercjalnymi
Fizyka 1
Wykład 6
3
Problemy jakie stwarza transformacja Galileusza
1)
równania Maxwella nie są niezmiennicze względem tej transformacji
Przykład: fala kulista w jednym układzie inercjalnym staje się elipsoidą w drugim
2)
Równania Maxwella przewidują, że prędkość światła c jest niezależna od
prędkości źródła. Tymczasem transformacja Galileusza przewiduje
c' c V
,
gdzie
V
prędkość źródła.
Przeczy temu wynik
doświadczenia Michelsona-Morleya.
{HYPERLINK: http://pl.wikipedia.org/wiki/Do%C5%9Bwiadczenie_Michelsona-Morleya}
Wniosek z doświadczenia Michelsona-Morleya:
a) transformacja Galileusza
nie
jest poprawna
b) nie istnieje „eter” jako nieruchomy ośrodek, w którym rozchodzi się światło
Wyjaśnienie przyczyn negatywnego wyniku doświadczenia Michelsona-Morleya
wymaga wprowadzenia
nowej transformacji.
Fizyka 1
Wykład 6
4
Jak ją uzyskać?
o
Einstein (1905): postulował, że
prędkość światła nie zależy od prędkości źródła oraz, że
prawa elektrodynamiki (a więc i optyki) są takie same niezależnie od wyboru
inercjalnego układu odniesienia.
o
Współczesna interpretacja: nie odwołuje się do specjalnych własności światła jaki
obiektu wyróżnionego w przyrodzie. Szczegóły opisane są w „Teoria
względności”, Andrzej Szymacha & Jan Piotr Lasota, Biblioteczka Delty tom 2.
W metodzie tej wprowadza się 3 inercjalne układy odniesienia U, U’ i U”.
Analizując transformację współrzędnych z
U’->U, U”->U’
oraz
U”->U
dochodzi się do wniosku, że
Fizyka 1
Wykład 6
5
transformacja współrzędnych bezpośrednio U’ -> U
powinna mieć postać:
x
u
t
u
1
(
x
u
'
Vt
u
' )
1
BV
2
1
(
BVx
u
'
t
u
' )
2
1
BV
gdzie
B jest nową, uniwersalną stałą przyrody,
której nie da się teoretycznie
wyznaczyć. Można tylko stwierdzić, że
jej wymiar musi być 1/prędkość
2
.
Stałą
B
1
trzeba wyznaczyć doświadczalnie.
2
c
Prędkość
c
ma własności prędkości granicznej (absolutnej).
Dla B = 0 otrzymuje się po prostu transformację Galileusza.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin