Тема 2-02-04. Общая теория относительности

Основная идея общей теории относительности заключается в том, что …

материя и пространство-время едины и не могут существовать одно без другого

пространственно-временные соотношения не зависят от материальных объектов

пространство и время едины и не могут существовать по отдельности

расстояния и промежутки времени относительны, то есть зависят от выбора системы отсчета

По сравнению со специальной теорией относительности, в общей теории относительности вводится дополнительный постулат – принцип эквивалентности. Его роль заключается в том, что он позволяет …

установить эквивалентность массы и энергии

установить эквивалентность всех неинерциальных систем отсчета

уравнять в правах все системы отсчета, как инерциальные, так и неинерциальные

уравнять в правах все инерциальные системы отсчета

Согласно общей теории относительности, гравитация (всемирное тяготение) есть проявление искривленности пространства-времени вблизи массивных тел. Это проявляется, в частности, в том, что в сильных гравитационных полях течение времени …

становится неравномерным

ускоряется

замедляется

обращается вспять

К числу наблюдательных подтверждений общей теории относительности относится …

медленное смещение перигелия орбиты, по которой Меркурий обращается вокруг Солнца

закон всемирного тяготения, открытый еще И. Ньютоном

открытие Галилеем того факта, что все тела падают на Землю одинаково быстро

тот факт, что спутник Юпитера Ио является самым вулканически активным телом в Солнечной системе

К числу экспериментальных подтверждений общей теории относительности относится …

различие хода атомных хронометров, находящихся на разной высоте над Землей

медленное смещение перигелия орбиты, по которой Меркурий обращается вокруг Солнца

открытие того факта, что расширение Вселенной в настоящее время ускоряется

отрицательные результаты опытов Майкельсона и Морли (1875–1887 гг.)

Экспериментальным подтверждением общей теории относительности является …

обнаружение аномального смещения перигелия орбиты Меркурия

открытие планеты Уран

космический полет в Солнечной системе

опыт Майкельсона – Морли

В семидесятые годы ХХ-го века на основе опытов было показано, что гравитация изменяет ход времени. Это является подтверждением …

релятивистской механики

закона всемирного тяготения

общей теорией относительности

специальной теории относительности

Если ракета лишена иллюминаторов, то наблюдатель никогда не сможет отличить ускорения, обусловленного силой тяжести, от ускорения, создаваемого двигателем ракеты. Это постулирует … .

принцип дополнительности

принцип относительности Галилея

принцип эквивалентности

постулат инвариантности скорости света

Общая теория относительности, в отличие от специальной теории относительности, применима …

в очень сильных гравитационных полях

не только в мегамире, но и в микромире

при скоростях, близких к скоростям света

только для описания движения с постоянной скоростью

Одно из следствий принципа эквивалентности, выводимое в ОТО, заключается в том, что …

масса и энергия – это, по сути, одна и та же физическая величина, но измеряемая в разных единицах

продолжительность любого процесса в некотором теле, измеренная в системе отсчета, в которой тело движется, оказывается больше, чем в системе отсчета, в которой оно покоится

своим присутствием и движением материальные тела изменяют (искривляют) геометрию пространства-времени

пространство-время нашей Вселенной описывается евклидовой геометрией, которую изучают в школе

С точки зрения общей теории относительности, Земля не улетает от Солнца потому, что …

пространство-время нашей Вселенной искривлено настолько, что незамкнутых траекторий движения материальных тел в нем просто не существует

Солнце, обладая огромной массой, искривляет пространство-время вокруг себя, и траектория свободного движения Земли из прямой превращается в кривую, причем замкнутую

Земля и Солнце обладают разноименными электрическими зарядами и потому притягиваются друг к другу по закону Кулона

Солнце притягивает Землю в соответствии с законом всемирного тяготения и тем самым постоянно изменяет направление и величину скорости движения Земли

Эмпирическим доказательством справедливости общей теории относительности служит(-ат) …

открытие планет, обращающихся вокруг других звезд

отрицательные результаты опыта Майкельсона–Морли

решения уравнений общей теории относительности, найденные А.А. Фридманом в 20-х годах XX века

искривление световых лучей, проходящих вблизи Солнца

Принцип эквивалентности, который лежит в основе общей теории относительности, утверждает эквивалентность …

массы и энергии

ускоренного движения и покоя в гравитационном поле

электромагнитного и гравитационного полей

пространства и времени

Область, в которой предсказания классической механики и общей теории относительности совпадают, определяется условием, что …

гравитационные поля слабые, то есть такие, в которых свободно падающее тело не может разогнаться до скорости, близкой к скорости света

гравитационные поля сильные, то есть такие, в которых свободно падающее тело может разогнаться до скорости, близкой к скорости света

флуктуации скорости движения, обусловленные беспорядочным тепловым движением молекул, несущественны

скорости движения всех рассматриваемых тел превышают скорость света

В число постулатов общей теории относительности входит положение о том, что …

геометрия нашей Вселенной неевклидова

любой материальный объект обладает как корпускулярными, так и волновыми свойствами

никакой материальный объект не может перемещаться со скоростью, превышающей скорость света

ускоренное движение физически эквивалентно покою в гравитационном поле, то есть неотличимо от него никакими измерениями

Общая теория относительности описывает …

законы движения и  взаимодействия объектов микромира, для которых нельзя пренебречь квантовыми флуктуациями

законы движения материальных тел при скоростях, превышающих скорость света

законы движения материальных тел при скоростях, близких к скорости света

наиболее фундаментальные свойства пространства и времени в их взаимосвязи со свойствами материи

В число эмпирических подтверждений общей теории относительности не входит(-ят) …

смещение перигелия орбиты Меркурия

замедление времени в гравитационных полях

искривление световых лучей вблизи Солнца

взрывы сверхновых звезд

Принцип эквивалентности устанавливает физическую неразличимость …

инертной и гравитационной масс

любых двух электронов

пространства и времени

массы и энергии

Принцип эквивалентности устанавливает физическую неразличимость …

инертной и гравитационной масс

массы и энергии

Нет, эквивалентность массы и энергии, устанавливаемая в специальной теории относительности, не имеет отношения к основному постулату общей теории относительности – принципу эквивалентности.

пространства и времени

Пространство и время существенно различаются своими физическими свойствами. Например, пространство трехмерно, а время одномерно; пространство изотропно, время – анизотропно.

ускоренного движения и покоя в гравитационном поле

Основные следствия из принципа эквивалентности, выводимые в ОТО, заключаются в том, что …

пространство-время нашей Вселенной является искривленным и описывается неевклидовой геометрией

ОТО утверждает лишь определенную связь между пространством-временем и материей. Чтобы выяснить, какова же именно геометрия нашей Вселенной, евклидова или неевклидова, нужны дополнительные данные о распределении и движении в ней различных форм материи, которые не выводятся из самой ОТО, а извлекаются из астрономических наблюдений.

пространство-время нашей Вселенной описывается евклидовой геометрией, которую все изучают в школе.

ОТО утверждает лишь определенную связь между пространством-временем и материей. Чтобы выяснить, какова же именно геометрия нашей Вселенной, евклидова или неевклидова, нужны дополнительные данные о распределении и движении в ней различных форм материи, которые не выводятся из самой ОТО, а извлекаются из астрономических наблюдений.

своим присутствием и движением материальные тела изменяют (искривляют) геометрию пространства-времени

характер движения материальных тел определяется геометрическими свойствами пространства-времени

Эмпирическими доказательствами справедливости общей теории относительности служат …

медленное смещение перигелия орбиты Меркурия

искривление световых лучей, проходящих вблизи Солнца

отрицательные результаты опыта Майкельсона–Морли

Нет, опыт Майкельсона–Морли обосновывает один из постулатов специальной теории относительности – принцип инвариантности скорости света.

решения уравнений общей теории относительности, найденные  А.А. Фридманом в 20-х годах XX века

Математические выкладки – это теория, а в задании речь идет об эмпирических доказательствах, то есть о наблюдениях и экспериментах

Укажите условия, при которых совпадают предсказания классической механики и общей теории относительности.

Скорости движения большие, то есть приближающиеся к скорости света или равные ей.

При околосветовых скоростях движения классическая механика начинает давать неверные предсказания, в то время как теория относительности (и общая, и специальная) работают точно.

Гравитационные поля сильные, то есть такие, в которых свободно падающее тело может разогнаться до скорости, близкой к скорости света.

В сильных гравитационных полях не только классическая механика, но и специальная теория относительности становятся не применимыми из-за сильных расхождений их предсказаний с реальностью.

Скорости движения небольшие, то есть гораздо меньшие, чем скорость света.

Гравитационные поля слабые, то есть такие, в которых свободно падающее тело не может разогнаться до скорости, близкой к скорости света.

Установите соответствие между понятиями и их свойствами, согласно общей теории относительности: 1) перигелий орбиты Меркурия 2) течение времени в гравитационном поле

искривляется

смещается

замедляется

Установите соответствие между постулатами А. Эйнштейна и их формулировками: 1) первый постулат А. Эйнштейна 2) второй постулат А. Эйнштейна

ускоренное движение физически эквивалентно покою в гравитационном поле, то есть неотличимо от него никакими измерениями

все инерциальные системы отсчета равноценны, среди них нет выделенной или предпочтительной

если в какой-нибудь системе отсчета скорость объекта равна скорости света, то она равна скорости света в любой другой системе отсчета

Установите соответствие между парами понятий и отношениями в этих парах: 1) пространство и время 2) масса и энергия

единство

эквивалентность

взаимная независимость

Установите соответствие между научными теориями и областями применимости этих теорий: 1) классическая механика 2) общая теория относительности

движение с любыми скоростями в любых гравитационных полях

движение с любыми скоростями в слабых гравитационных полях

движение с небольшими скоростями в слабых гравитационных полях

Установите соответствие между основными элементами общей теории относительности (ОТО) и их физическим смыслом: 1) принцип эквивалентности 2) основное следствие из принципа эквивалентности, выводимое в ОТО

присутствие и движение материальных тел изменяет геометрические свойства пространства-времени и наоборот

масса эквивалентна энергии: если тело обладает массой m, то тем самым оно обладает энергией , и наоборот.

ускоренное движение физически эквивалентно покою в гравитационном поле, то есть неотличимо от него никакими измерениями

Установите соответствие между понятиями, физическая неразличимость которых устанавливается принципом эквивалентности: 1) ускоренное движение 2) гравитация

силы инерции

инертная масса

гравитационное поле