1. Представление о пространстве и времени в классической физике

Пространство - это логически мыслимая форма, служащая средой существования материальных объектов и процессов.

Пространство характеризует протяженность материальных систем.

Аристотель - "природа не терпит пустоты"(пространство само по себе не существует, а является лишь характеристикой взаимного положения материальных точек и мерой их движения).

Атомисты (Демокрит, Лукреций) - существует пустое пространство, в котором атомы движутся.

Две основные концепции пространства в классической физике:

- Субстанциальная (Ньютон): пространство абсолютно, не зависит от вещей и события, представляет отдельную сущность и огромное вместилище. Если все исчезнет, пространство останется.

- Атрибутивная (Лейбниц): нет вещей нет пространтсва

Пространство в классическом естествознании:

- трехмерно (трехмерность пространства)

- однородно (означает физическую неразличимость свойств пространства в различных точках)

- изотропно (свойства пространства во всех направлениях одинаковы)

- непрерывно

- бесконечно

Время - форма существования материи, заключающаяся в последовательной смене явлений и состояний материи.

Характеристика времени:

- моменты, в которые происходят явления

- ритм

- продолжительность (длительность) процессов

Формирование представлений о времени:

- Гераклит (VI-V век до н. э.) "в одну реку нельзя войти дважды", "все течет, все изменяется".

- Г. Галилей (1564-1642) геометрическая модель времени: время есть отношение скорости движения к пространству.

- И. Ньютон (1643-1727) время идет сразу и везде во всей Вселенной единообразно и синхронно. Причина времени - божественна и абсолютна.

Характеристики времени:

- однородно - означает инвариантность

- бесконечно (вечность): нет ни начала, ни конца

- непрерывно: содержит сколь угодно малые интервалы

- одномерно: нужно одно число, чтобы определить момент события во времени

- неизотропно - имеет направления

2. Концепция относительности времени и пространства

Классическая механика опирается на гипотезы:

- события происходят одновременно;

- существует абсолютное время;

- промежуток времени между двумя событиями и расстояние между двумя точками имеют абсолютные значения, т. е. не зависят от состояния движения системы отсчета.

Принцип относительности Галилея: никакими физическими опытами нельзя установить, покоится ли данная система отсчета, либо движется равномерно и прямолинейно.

Принцип относительности означает, что законы динамики инварианты(т. е. неизменны) относительно преобразований Галилея.

Преобразования Галилея: x=x'+Ut, y=y', z=z', t=t'.

Из преобразований Галилея следует классический закон преобразований скоростей при переходе от одной системы отсчета к другой:

(формула в тетради)

Скорость света выступает как универсальная постоянная природы

- из уравнений Максвелла следовало постоянство скорости света (с) в любой системе отсчета.

- из проверки экспериментами.

1905 год А. Эйнштейн В основе специальной теории относительности (СТО) лежат два постулата: