СПЕЦИЈАЛНА ТЕОРИЈА НА РЕЛАТИВНОСТ

Изработи:

Марина Јовановска

АЛБЕРТ АЈНШТАЈН (14 МАРТ, 1879 – 18 АПРИЛ, 1955)

Алберт Ајнштајн бил германски теоретски физичар, најпознат по неговата теорија на релативност и теоријата за масно-енергетска еквиваленција Е=mc².

Ја добил Нобеловата награда за физика во 1921г.

Ајнштајн објавил преку 300 научни и над 150 ненаучни дела. 

Именуван е како “Личност на векот” и во поширока смисла неговото име е симбол за генијалност.

Во експериментите како подвижен референтен систем ја одбрале Земјата, која околу Сонцето се движи со брзина од 30 km/s. 

 Брзината на светлината е универзална константа со вредност c = 2,998·108 m/s ≈ 300.000 km/s. Подоцна овој податок претставува основа на Ајнштајновата (специјална) теорија на релативноста.

Мајклсон и Морли со експериментите извршени во периодот од 1880 до 1887 година докажале дека брзината на светлината е константна.

ПОСТУЛАТИ

Прв постулат принцип на релативитетот

Законите на електродинамиката и оптиката ќе важат секеде каде што важат механичките закони.

Секоја физичка теорија мора метематички да изгледа исто на секој инертен набљудувач.

Физичките закони се независни од просторните и временските локации.

Втор постулат (непромeнливост на с-брзината на светлината)

Брзината на светлината во вакум е иста за сите инертни (пасивни) набљудувачи, иста е во сите правци и не зависи од брзината на предметот кој емитира светлина.

Кај релативните брзини блиски со брзината на светлинаКај релативните брзини блиски со брзината на светлина, , специјалната специјалната релативност води до различни физички предвидувања од галилеовата релативност води до различни физички предвидувања од галилеовата релативнострелативност::

Поминатото време меѓу два настани не е непроменливо од набљудубач до набљудувач туку зависи од релативната брзина на референтната рамка на набљудувачот (Лоренцови трансформации).

Два настани што се случуваат истовремено во различни места во една временска рамка може да се случуваат во различно време во друга временска рамка.

Димензиите на некои објекти измерени од страна на еден набљудувач може да се разликуваат од мерењата на истиот објект од страна на друг набљудувач (Лоренцови трансформации).

НЕДОСТАТОК НА АПСОЛУТНА РЕФЕРЕНТНА РАМКА

Специјалнта теорија ја одбива идејата за постоeње на било каква апсолутна (“уникатна” или “посебна”) референтна рамка; физиката мора да изгледа еднакво за сите набљудувачи кои се движат рамномерно.

Кон крајот на XIX век, некои физичари тврделе дека универзумот е исполнет со супстанција позната како “етер” која спроведува електромагнетни барнови.

Резултатите од различни експерименти, вклучувајќи го и Мајкелсон– Морлиевиот експеримент, сугерирале дека Земјата е секогаш релативно “статична” во однос на етерот – нешто што е тешко за објаснување.

 ПРОСТОР, ВРЕМЕ И БРЗИНА

Ако набљудувачот во гледа некој предмет кој се движи во должина на оската х со брзина , тогаш набљудувачот во системот ќе види предмет кој се движи со брзина каде

Ако предметот се движи со брзина на светлината во системот (т.е. w=c) , тогаш истотака ќе се движи со брзина на светлината во системот .

Значи, ако двете, и w и v се доволно мали во однос на брзината на светлината, ја добиваме Галилеовата трансформација за брзината: .

МАСА, МОМЕНТ И ЕНЕРГИЈА

МАСА

“Релативистичката маса” понекогаш е дефинирана на начин што може да се доведе до погрешен впечаток дека специјалната релативност имплицира масата на телото да се зголемува со зголемување на брзината. Теоретски, ова е технички некоректно.

Единствено масата која е независна од набљудувачот е непроменлива маса.

СИМУЛТАНОСТ И ПОСЛЕДОВАТЕЛНОСТ

Специјалната теорија укажува дека она што се случува истовремено во една референтна рамка не мора сигурно да се случува истовремено во друга референтна рамка.

Интервалот АВ во дијаграмот е “временолик” . Хипотетички е можно материјата (или информацијата) да патува од А до В, па затоа е можна причинско-последична врска меѓу нив ( А како причинител и В како последица).

Интервалот АС во дијаграмот е “просторнолик” , и не постои причинско-последична врска меѓу А и С.

ГЕОМЕТРИЈА НА ПРОСТОР ВРЕМЕ

Специјалната релативност користи “рамен ” четиридимензионален “ Минковски простор” како пример за простор-време. Оваа површина е многу слична на стандардниот тродимензионален Евклидов простор.

Во геометријата на специјалната релативност додадена е четврта димензија – време.

Кога просторните димензии ќе ги намалиме на две, физиката може да се прикаже во тродимензионален простор:

ОСНОВНИ ЗАКЛУЧОЦИ ЗА СПЕЦИЈАЛНАТА ТЕОРИЈА НА

РЕЛАТИВНОСТ

Eднаквоста на масата и енергијата е концепт според кој било која маса има асоцирана енергија и обратно.

E=mc2

 Брзината на светлината е универзална константа со вредност c = 2,998·108 m/s ≈ 300.000 km/s.

Времето тече само по себе и e независно од постоењето и движењето на телата.

Единствено масата која е независна од набљудувачот е непроменлива маса.

Се во природата е релативно. Не постои апсолутно движење или мирување, секое движење или мирување е само релативно.