Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Установка.doc
Скачиваний:
6
Добавлен:
28.05.2015
Размер:
198.14 Кб
Скачать

2. Пространство, время, симметрия

2-01. Принципы симметрии, законы сохранения

Понятие симметрии в естествознании:-инвариантность (т.е. неизменность) относительно тех или иных преобразований

Нарушенные симметрии :- неполные симметрии

Эволюция как цепочка нарушений симметрии

Простейшие симметрии: -однородность (одинаковые свойства во всех точках)

- изотропность (одинаковые свойства во всех направлениях)

Симметрии пространства и времени:- однородность пространства- однородность времени- изотропность простр-ва

Анизотропность времени:- т.е. оно идет только в одну сторону – только в будущее (в прошлое никогда)

Теорема Нётер:-общее утверждение о взаимосвязи симметрий с законами сохранения

Закон сохранения энергии, материи, электр. заряда :-следствие однородности времени

Закон сохранения импульса (количества поступательного движения) :-следствие однородности пространства

Закон сохранения момента импульса (количества вращательного движения) :-следствие изотропности пространства

2-02. Эволюция представлений о пространстве и времени

Пространство: — форма сосуществования материальных объектов и процессов (характеризует структурность и протяженность материальных систем)

Время: — форма и последовательные смены состояний объектов и процессов (характеризует длительность их бытия).

(Античность)-------------------------------------------------Понимание пространства как самостоятельной сущности;

пространство как категория места, время как мера движения у Аристотеля

(Новое время – 17_19 века)------------------------------

Абсолютные пространство и время Ньютона

Классический закон сложения скоростей как следствие ньютоновских представлений об Абсолютном пространстве и Абсолютном времени

(Конец 19 – начало 20 веков)

Концепция мирового эфира ( эфир как материальный носитель электромагнитных волн – света)

(Современность)

Понимание пространства и времени как системы отношений между материальными телами;

изменение пространственных и временных промежутков при смене системы отсчёта у Эйнштейна;

Нарушение классического закона сложения скоростей в опыте Майкельсона-Морли;

Современная научная картина мира:- отказ от идеи Абсолютных пространства и времени, мирового эфира и  других выделенных систем отсчета - признание тесной взаимосвязи между пространством, временем, материей  и её движением

2-03. Специальная теория относительности (описывает только равномерное движение)Принцип относительности Галилея:- применен в классич. механ. Ньютона, устанавливает, что во всех инерциальных системах отсчета любой механич. процесс протекает одинаково , в частности, движение относительно, покой и движение качественно неразличимы

Принцип относительности (1 постулат Эйнштейна):законы природы инвариантны относительно смены системы отсчёта

Инвариантность скорости света (2 постулат Эйнштейна):-скорость света одинакова для всех наблюдателей , не зависит от их движения относительно луча света

Постулаты Эйнштейна :-проявление симметрий пространства и времени

Основные релятивистские эффекты - относительность одновременности

- относительность расстояний

-относительность промежутков времени

- инвариантность пространственно-временного интервала

- инвариантность причинно-следственных связей

- единство пространства-времени

- эквивалентность массы и энергии

Соответствие СТО и классической механики:их предсказания совпадают при малых скоростях движения

2-04. Общая теория относительности

(описывает любое движение и многое прочее…)Общая теория относительности (ОТО):распространение принципа относительности на неинерциальные системы отсчета ( неравномерное движ.)

Принцип эквивалентности: ускоренное движение неотличимо от покоя в гравитационном поле

Взаимосвязь материи и пространства-времени: материальные тела изменяют геометрию пространства-времени, которая определяет характер движения матер. тел

Соответствие ОТО и классической механики: их предсказания совпадают в слабых гравитационных полях

Эмпирические доказательства ОТО:- отклонение световых лучей вблизи Солнца, замедление времени в гравитационном поле, смещение перигелиев планетных орбит