Click here to load reader

Specijalna posebna teorija relativ filem jednačinama. Teorija je nazvana "specijalna" jer predstavlja poseban slučaj Einsteinove teorije relativiteta u kome se efekti ubrzanja i

  • View
    4

  • Download
    1

Embed Size (px)

Text of Specijalna posebna teorija relativ filem jednačinama. Teorija je nazvana "specijalna" jer...

  • Specijalna posebna teorija

    relativiteta Pripremio mr.Elvir Čajić, magistar matematike i fizike

    PREDAVANJE 1 I 2

  • Specijalna teorija relativiteta je fizička teorija koju

    je Albert Einstein objavio[1] 1905. Ona je

    zamijenila njutnovsku koncepciju prostora i vremena i

    inkorporirala elektromagnetizam reprezentiran Maxwellovi

    m jednačinama. Teorija je nazvana "specijalna" jer

    predstavlja poseban slučaj Einsteinove teorije relativiteta u

    kome se efekti ubrzanja i gravitacije mogu ignorisati.

    Deset godina kasnije, Einstein je objavio teoriju opšteg

    relativiteta koja obuhvata i gravitaciju.

    https://hr.wikipedia.org/wiki/Albert_Einstein https://hr.wikipedia.org/wiki/Albert_Einstein https://hr.wikipedia.org/wiki/Albert_Einstein https://hr.wikipedia.org/wiki/Posebna_teorija_relativnosti https://hr.wikipedia.org/wiki/Posebna_teorija_relativnosti https://hr.wikipedia.org/wiki/Posebna_teorija_relativnosti https://hr.wikipedia.org/wiki/1905 https://hr.wikipedia.org/wiki/Isaac_Newton https://hr.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetizam https://hr.wikipedia.org/wiki/Ubrzanje https://hr.wikipedia.org/wiki/Gravitacija

  • Princip relativiteta prvi je uveo Galileo. Za razliku od ranijeg,

    apsolutističkog, Aristotelovog stajališta, on je držao da kretanje, ili

    barem jednako -pravolinijsko kretanje, može imati smisla samo u

    odnosu (relaciji) na nešto, te da stoga ne postoji apsolutni referentni

    okvir u kojem bi mogle biti mjerene sve pojave.Činilo se da princip

    relativiteta funkcioniše dobro kada su u pitanju svakidašnji fenomeni

    koji uključuju čvrste objekte, ali kada je u pitanju svjetlost, stvar je još

    uvijek bila problematična. Mehanički talasi putuju kretajući se kroz

    neki medij i isto je pretpostavljamo i za svjetlost. Taj hipotetički medij

    nazvan je "luminiferous aether". Izgledalo je da ideja etera ponovo

    uvodi ideju detektibilnog apsolutnog referentnog okvira, onoga

    stacionarnoga u odnosu na eter.

    https://hr.wikipedia.org/wiki/Galileo_Galilei https://hr.wikipedia.org/wiki/Aristotel

  • Nakon Maxwellovog objedinjavanja svjetlosti, elektriciteta i magnetizma te nakon eksperimentalnih dokaza kao što je Michelson-Morleyev eksperiment, postignut je opšti dogovor da brzina svjetlosti ne varira obzirom na brzinu kretanja posmatrača, te da brzina svjetlosti mora biti nepromjenjiva (ista, "invarijantna") za sve promatrače. Činilo se da to vodi daljnjem sukobu s principom relativiteta. Hendrik Lorentz predložio je rješenje postulirajući teoriju etera prema kojoj su objekti i posmatrači koji se kreću u odnosu na statični eter podložni fizičkom "skraćenju" (Lorentz-Fitzgeraldova kontrakcija) i promjeni vremenskog odnosa (vremenskoj dilataciji). Poincaréova verzija principa relativiteta (1904) utvrdila je da "Zakoni fizičkih fenomena moraju biti isti bez obzira na to da li je posmatrač u mirovanju ili se jednako kreće, stoga ne postoji i ne može postojati nikakav način razlučivanja jesmo li ili nismo sudionici takvoga kretanja.

    https://hr.wikipedia.org/wiki/James_Clark_Maxwell https://hr.wikipedia.org/wiki/Hendrik_Lorentz https://hr.wikipedia.org/wiki/Hendrik_Lorentz https://hr.wikipedia.org/wiki/Hendrik_Lorentz https://hr.wikipedia.org/wiki/Lorentz-Fitzgeraldova_kontrakcija https://hr.wikipedia.org/wiki/Lorentz-Fitzgeraldova_kontrakcija https://hr.wikipedia.org/wiki/Lorentz-Fitzgeraldova_kontrakcija https://hr.wikipedia.org/wiki/Lorentz-Fitzgeraldova_kontrakcija https://hr.wikipedia.org/wiki/Lorentz-Fitzgeraldova_kontrakcija https://hr.wikipedia.org/wiki/Vremenska_dilatacija https://hr.wikipedia.org/wiki/Vremenska_dilatacija https://hr.wikipedia.org/wiki/Vremenska_dilatacija https://hr.wikipedia.org/wiki/Henri_Poincar%C3%A9

  • Einsteinov doprinos bio je, između ostaloga, da Lorenzove jednačine

    izvede iz još fundamentalnijeg principa, bez pretpostavljanja prisutnosti

    etera. Kao posebnu teoriju relativiteta, kompleksne Lorentzove i

    Fitzgeraldove transformacije izveo je čistije, iz jednostavne geometrije

    i Pitagorine teoreme. Originalni naslov njegove teorije bio je (prevedeno

    s njemačkog) "O elektrodinamici tijela u kretanju". Max Planck je prvi

    predložio termin relativitet da bi naglasio koncepciju transformisanja

    fizičkih zakona između posmatrača koji su u relativnom kretanju, jedan u

    odnosu na drugoga.

    https://hr.wikipedia.org/wiki/Max_Planck https://hr.wikipedia.org/wiki/Max_Planck https://hr.wikipedia.org/wiki/Max_Planck

  • TEOREME SPECIJALNE TEORIJE

    RELATIVNOSTI I ZAKLJUČCI

  • 1. Prva teorema (princip relativiteta) Zakoni elektrodinamike i optike važiti će u svim okvirima u kojima važe mehanički zakoni.Svaka fizička teorija mora matematički izgledati isto svakom inertnom posmatraču.Fizički zakoni nezavisni su od prostorne ili vremenske lokacije.

    2. Druga teorema (nepromjenjivost c) Brzina svjetlosti u vakuumu, uobičajeno označena sa c, ista je za sve inertne posmatrače, ista je u svim smjerovima i ne zavisi od brzine objekta koji emitira svjetlost. U kombinaciji s Prvom teoremom, ova Druga teorema ekvivalentna je tvrđenju da svjetlost za širenje ne zahtijeva nikakav medij (kao što je npr "eter").

    https://hr.wikipedia.org/wiki/Elektrodinamika https://hr.wikipedia.org/wiki/Optika https://hr.wikipedia.org/wiki/Brzina_svjetlosti https://hr.wikipedia.org/wiki/Brzina_svjetlosti https://hr.wikipedia.org/wiki/Brzina_svjetlosti https://hr.wikipedia.org/wiki/Vakuum

  • Posebna relativnost korektna je kada su gravitacijski efekti zanemarivi ili

    vrlo slabi, u protivnom mora biti zamijenjena opštom relativnošću. Kod

    vrlo malih skala, kao što je Planckova dužina i ispod toga, također je

    moguće podbacivanje posebne relativnosti zbog efekata kvantne

    gravitacije. Bez obzira na to, za makroskopske skale i u odsutnosti jakih

    gravitacionih polja, posebna relativnost danas je univerzalno prihvaćena

    od strane zajednice fizičara, a za eksperimentalne rezultate koji joj

    naizgled proturječe se smatra da su plod neponovljive eksperimentalne

    greške.

    https://hr.wikipedia.org/wiki/Op%C4%87a_teorija_relativnosti https://hr.wikipedia.org/wiki/Op%C4%87a_teorija_relativnosti https://hr.wikipedia.org/wiki/Op%C4%87a_teorija_relativnosti https://hr.wikipedia.org/wiki/Op%C4%87a_teorija_relativnosti

  • Budući da u fizici postoji sloboda definisanja jedinica prostora i

    vremena, moguće je jedan od dva teorema relativiteta

    prikazati tautološkom posljedicom definicije, no to nije moguće učiniti

    istovremeno s oba teorema, pa su, u kombinaciji, njihove posljedice

    nezavisne od individualnog izbora definicije prostora i vremena.

    Posebna relativnost je matematički samodosljedna i kompatibilna sa

    svim modernim fizičkim teorijama, od kojih su najznačajnije teorija

    kvantnih polja, teorija struna i opšta relativnost (u graničnom slučaju

    zanemarivih gravitacionih polja). Uprko tome, posebna relativnost

    nekompatibilna je s nekoliko ranijih teorija, od kojih je najznačajnija

    njutnovska mehanika.

    https://hr.wikipedia.org/wiki/Tautologija https://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Teorija_kvantnih_polja&action=edit&redlink=1 https://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Teorija_kvantnih_polja&action=edit&redlink=1 https://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Teorija_kvantnih_polja&action=edit&redlink=1 https://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Teorija_kvantnih_polja&action=edit&redlink=1 https://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Teorija_kvantnih_polja&action=edit&redlink=1 https://hr.wikipedia.org/wiki/Teorija_struna https://hr.wikipedia.org/wiki/Teorija_struna https://hr.wikipedia.org/wiki/Teorija_struna

  • Provedeni su brojni eksperimenti kako bi se posebna relativnost testirala

    naspram konkurentnih teorija, uključujući:

    Michelson-Morleyjev eksperiment - dokaz nemogućnosti širenja eterom i

    test nepromjenjivosti (invarijantnosti) brzine svjetlosti u odnosu na smjer

    Hamarov eksperiment – opstrukcija eterskog toka

    Trouton-Nobleov eksperiment

    Kennedy-Thorndikeov eksperiment – kontrakcija vremena

    Rossi-Hallov eksperiment – efekt prostorvremenske kontrakcije na

    poluživot brzokrećućih čestica

    eksperiment koji testiraju teoriju emitera demonstrirali su da je brzina

    svjetlosti nezavisna od brzine emitera

  • Zaključci

    Kod relativnih brzina bliskih brzini svjetlosti, posebna specijalna relativnost vodi

    drugačijim fizičkim predviđanjima nego Galilejevska relativnost.

    Vrijeme proteklo između dva događaja nije nepromjenjivo od posmatrača do

    pomatrača nego o

    zavisi o relativnoj brzini posmatračevog referentnog okvira (Lorentzove transformacije).

    Dva događaja koja se dešavaju simultano na različitim mjestima unutar jednog

    referentnog okvira mogu se dešavati u različita vremena unutar drugog referentnog

    okvira (nedostatak apsolutne simultanosti).

    Dimenzije (npr. dužina) nekog objekta izmjerene od strane jednog posmatrača mogu

    se razlikovati od mjerenja istog objekta od strane drugog posmatrača (Lorentzove

    transformacije).

    "Paradoks blizanaca" – situacija u kojoj jedan od blizanaca putuje svemir

Search related