Автор: Пользователь скрыл имя, 11 Мая 2012 в 21:09, творческая работа
Работа содержит презентацию по дисциплине "Физика"
Теория относительности А. Эйнштейна
Ньютонова физика.
Был этот мир туманной
мглой окутан.
"Да будет свет" и вот явился Ньютон.
Но Сатана недолго ждал реванша.
Пришел Эйнштейн,- и стало все как раньше.
Первые две строки
— Александр Поуп (1688—1744),
вторые — Джон Сквайр (1884—1958).
Перевод С. Маршака
А. Поуп
Ньютонова физика.
Попробуем немного
рассеять этот "туман". Начнем с
начала...
Сначала был свет. И теория Ньютона о том
что свет, - это поток мелких частиц – фотонов.
Ньютонова физика.
Затем была открыта интерференция света и стало ясно, что свет - электромагнитная волна. Типа радиоволн. Но если есть волна, то что-то должно волноваться. Например при прохождении звука волнуется воздух.
Ньютонова физика.
Для света тоже придумали "волнующуюся среду". назвали ее эфиром. До сих пор мы говорим "В эфире радиостанция ...". Имея в виду, что это она своим излучением волнует весь этот эфир.
Ньютонова физика.
Скоро выяснилось, что скорость света не зависит от скорости источника света. Для волны это естественно. От скорости источника меняется частота ( эффект Допплера). Что заметно, когда мимо вас проезжает гудящий грузовик, со звуком "и-и-и-а-о-у-у-у". Скорость (и дальность) распространения звука зависит от скорости ветра. И, конечно, ученым очень захотелось измерить скорость "эфирного ветра".
Ньютонова физика.
И некий Майкельсон попытался это сделать. Были выпущены два луча света под прямым углом и отраженные вернулись обратно. Ясно, что плыть против течения, а потом по течению дольше, чем по стоячей воде. Но эти лучи пришли к финишу одновременно. Ветра нет! Опыт повторили через пол-года, когда Земля неслась вокруг солнца в другую сторону. Ветер должен быть! Но его не было. Тогда физики решили, что эфир увлекается Землей. Вроде атмосферы вокруг Земли.
Ньютонова физика.
Решили пойти другим путем. Луна вращается вокруг Земли с удивительным постоянством. Не тормозит. И не ускоряется. Как маятник в хороших часах. И с лунами Юпитера то же самое. И если мы видим, что эта луна "запаздывает", значит все это время свет идет от Юпитера до Земли. Это не доли секунд, а целые десятки минут.
Ньютонова физика.
Можно рассчитать скорость света. И значит скорость "эфирного ветра" когда Земля и Юпитер в разных позициях в пространстве. Ветра нет!!! Земля увлекает с собой весь эфир в солнечной системе. То есть вся солнечная система вроде как вращается вокруг Земли! Но этого быть не может! Все физики впали в экстаз!
Пришел Эйнштейн.
Нашелся наконец один молодой (26лет) еврей, который сказал:"Я всегда это знал!". Более того, я уверен, что весь мир вращается вокруг меня лично. Я давно заметил, что когда я иду за пивом все звезды тащатся за мной следом! Что? Вы тоже еврей? Ну пускай вселенная вращается и вокруг Вас тоже. Надо только пересчитать системы отсчета. А что брать за начало всех координат - безразлично! И скорость света везде одинакова! И весь эфир каждый имеет свой собственный! Потому и "ветра" нету.
Пришел Эйнштейн.
Пришел Эйнштейн.
Вроде бы все правильно. И соответствует результатам экспериментов. Как говорится, "Что вижу о том и пою". Теперь посмотрим во что это все выливается. Эфир, как среда, передающая электромагнитные волны, не выдержал того, что каждый желающий крутит им как хочет и попросту исчез. Проведем эксперимент. Имеем двух мужиков. Один сидит, другой едет. И оба меряют скорость света.
Пришел Эйнштейн.
У первого свет за 1 сек во все стороны прошел расстояние "С" и достиг заранее забитых "меток", расположенных строго по окружности. Второй за это время проехал расстояние "V". При этом он утверждает, что оставшееся расстояние до "Передней метки" которое равно C-V точно равно С! А в стороны вместо "Корень из C квадрат - V квадрат" (по теореме Пифагора) тоже равно C. По-программистски эта формула выглядит как sqrt(C^2-V^2). Он точно врет! Он наверняка меряет расстояния "неправильной" линейкой! И если в длину она более-менее нормальная ((C-V)+(C+V)=2C), то в ширину она явно короче. В 1/sqrt(1-V^2/C^2) раз. Мы получили формулу Лоренца!
Пришел Эйнштейн.
Пришел Эйнштейн.
Физики довольны. Математики в панике. Они проверяют правильность пересчета координат по "инварианту". По-русски по "неизменному". На плоскости это длина отрезка (X1-X2)^2+(Y1-Y2)^2. Или dX^2+dY^2. После пересчета координат длина отрезка не меняется. В пространстве это dX^2+dY^2+dZ^2= Const. А Эйнштейна длина отрезка как раз и меняется. Причем в зависимости от скорости и ориентации. Так жить нельзя! Должно же быть что-то неизменное! Тогда Эйнштейн предложил задействовать время! То есть получилось 4-х мерное пространство-время. dX^2+dY^2+dZ^2+dT^2= Const.
Использованные ресурсы.
Подготовила: Рудковская Арина