Специальная теория относительности

Автор: Agent | 31.10.2017 | 4:16 | В рубриках: Без рубрики

Это теория, которая описывает параметры физического тела при скоростях, ниже скорости света и близких к ней, в частности движение, законы механики и пространственно-временные отношения. Она описывает геометрию четырёхмерного пространства-времени основываясь на плоском пространстве Минсковского. Обобщив специальную теория относительности для гравитационных полей можно получить ОТО.

Классическая механика, в отличии от СТО, не предполагает зависимости пространственных и временных характеристик наблюдаемого тела от его скорости. Специальная теория относительности описывает отклонения от предсказываемого классической механикой протекания физических процессов. Все отклонения называют релятивистскими эффектами, а скорости, необходимые для их возникновения – релятивистскими скоростями.

Переход из одной инерциальной системы отсчёта в другую происходит на основе преобразований Лоренца, которые способны изменить пространственно-временные координаты. Термин Специальная теория относительности появился уже после того, как Эйнштейн разработал теорию гравитации и Общую теорию относительности.

Создание СТО

Развитие электродинамики в начале девятнадцатого века являлось естественной предпосылкой к созданию теории относительности. Обобщив и осмыслив экспериментальные факты и закономерности в области электричества и магнетизма, Максвел разработал систему уравнений, способных описать электромагнитное поле и его взаимодействия с зарядами и токами. При этом электромагнитные волны распространяются со скоростью света вне зависимости от состояния источника вол и наблюдателя. Относительно преобразований Галилея полученные уравнения оказались неинвариантными.

Фактической основой для создания Специальной теории относительности стал опыт Майкельсона. Полученные результаты оказались несколько неожиданными, ведь скорость света не зависела от направления орбитального движения Земли вокруг Солнца, а после пересмотра классических представлений возникла СТО.

Чем ближе скорость объекта приближалась к скорости света, тем более серьёзными становились отклонения от законов классической динамики. Необходимо было модифицировать второй закон Ньютона, связывающий силу и ускорение. Зависимость импульса от кинетической энергии тела при таких скоростях приобретали крайне сложную зависимость. Тем не менее СТО подтверждалась многочисленными опытами и фактически стала верной в области своей непосредственной применимости.

Спасибо вам за добавление этой статьи в: