La teoría especial de la relatividad




    

5 hechos sobre los fundamentos y consecuencias de la teoría física de la academia de la ciencia

A finales del siglo XIX se realizó el experimento de michelson y morley, que demostró que la velocidad de propagación de la luz no depende de la dirección del movimiento de la Tierra. Alcanza si la luz de la Tierra, perpendicular a si que vuela a la dirección de movimiento de Tierra o a la Tierra – la velocidad con la misma.

1 Después de este experimento, el físico holandés hendrik antón lorenz, sabiendo que la onda electromagnética, en especial luz, son la solución para las ecuaciones de maxwell (y la ecuación de maxwell caso aparte es el de las ecuaciones de onda para las ondas con polarización), mirado esto, acerca de que la transformación de la ecuación de maxwell инвариантно. Es decir, en qué transformaciones de la ecuación de maxwell no cambia. Sacó a los llamados, las transformaciones de lorenz, el sentido físico de las cuales es la transición de un sistema inercial de un informe a otro de un sistema inercial de referencia en el espacio plano.

Comenzó la era de la teoría especial de la relatividad. Introdujo el concepto de espacio-tiempo, la métrica de la cual se es invariante durante las transformaciones de lorenz. La métrica es la forma de medir la distancia entre dos puntos cualesquiera del espacio-tiempo. Por ejemplo, si tenemos un plano, podemos entrar en el plano de la cuadrícula. Indicamos dos puntos en el plano y, para encontrar la distancia entre ellos, medir la distancia a lo largo de una línea entre estos puntos y a lo largo de otra línea. Por el teorema de pitágoras podemos calcular la distancia entre dos puntos. Por lo tanto, el teorema de pitágoras en realidad determina el llamado Евклидову la métrica en el plano.

2 Métrica de minkowski, que determina la distancia entre los puntos en el espacio-tiempo, es similar (pero no el mismo) es una clase de como Евклидова métrica. Se disponen de forma ligeramente diferente. Allí la fórmula parecida a la que aparece en el teorema de pitágoras, pero en uno de los miembros de esta fórmula aparece el signo no es "más" y "menos". Si una métrica de euclides es invariante respecto de los giros, la métrica de minkowski es invariante respecto a hiperbólica de vueltas. Hiperbólicas giros y tiene las transformaciones de lorenz. Estas observaciones constituyen el fundamento de la teoría especial de la relatividad.

Posteriormente, einstein puso estos hechos en un solo sistema. En particular, se introdujo el postulado de que la velocidad de la luz es la velocidad máxima en la naturaleza, para todo el cuadro era lógicamente cerrado.

No han postulado que la velocidad de la luz no depende del sistema de referencia. Esto se deduce de las ecuaciones de maxwell después de que, como se ha visto experimentalmente.

3 En la base de la teoría especial de la relatividad, así como en la base de la gran mayoría de los actuales teorías, es un poco básica. Por ejemplo, si una teoría es invariante respecto de cualquier simetrías, de ello se sigue la ley de guardado. Por ejemplo, desde el plano de simetría del espacio respecto a los desplazamientos en cualquier dirección sigue la ley de conservación del impulso. De la simetría del espacio-tiempo sobre cambios a lo largo del tiempo sigue la ley de conservación de la energía. Quiero hacer hincapié en lo que significa la simetría del espacio respecto de los desplazamientos: si usted pasa el experimento, por ejemplo, en la Tierra y en marte y en este caso las condiciones del experimento son exactamente los mismos, obtendrá el mismo resultado de un experimento. Es decir, que se han desplazado desde la Tierra a marte, no se cambió la teoría que describe el experimento. Esto es инвариантностью respecto a los desplazamientos en el espacio. Si, por ejemplo, llevó a cabo un experimento en la actualidad y en el año 2001, con las mismas condiciones, obtendrá el mismo resultado de un experimento. Se dice de la invariabilidad sobre la transmisión en el tiempo.

Por lo tanto, de la invariabilidad de cierta teoría sobre la difusión en el espacio y el tiempo siguen las leyes de la conservación de la energía y el impulso. Hay más general del teorema de una que afirma que si usted tiene algún tipo de simetría, sobre la cual considera usted teoría es invariante, es imprescindible una cierta ley de la conservación.

4 de la Ley de conservación de la energía y del impulso importante de la siguiente observación: imagínense, por ejemplo, un electrón, que vuela libre, es decir, sobre él no actúa ninguna fuerza. Un electrón no puede emitir ondas electromagnéticas (está prohibido por la ley de conservación de la energía y el impulso).

Sin embargo, hay algo más extraordinario. Imagine que un electrón puede moverse con una velocidad mayor que la velocidad de la luz (por ejemplo, en algún medio), entonces, que se mueven en este entorno, se puede emitir, a pesar de que se mueve libremente. Este fenómeno se denomina efecto de la radiación vavilova-Черенкова. Resulta que la última situación no contradice las leyes de la conservación, si la radiación se produce en un cono.

Es muy importante que el libre electrón en el vacío no puede emitir. Si el electrón no es libre, es decir, sobre él actúa una fuerza, se puede emitir, pero entonces él se mueve con aceleración. Este es uno de los factores fundamentales de la TER.

5 Todos conocemos las leyes del movimiento de partículas y campos siguen el principio de la menor acción. Realmente, no es de una magnitud denominada funcional de la acción. Si usted solicita, para que tome su valor mínimo es de este requisito sigue la ecuación de movimiento para la teoría, en la cual se describe, por ejemplo, como los campos de la evolución en el tiempo y en el espacio o como las partículas se mueven en el espacio. En otras palabras, las ecuaciones que describen el movimiento de las partículas y de los cambios de campos, siguen el principio de la menor acción. Excepciones a la regla no me conocen.

© Emil ajmedov, doctor en ciencias físico-matemáticas, el investigador del Instituto experimental y teórica de la física nombre de a. es decir Алиханова, docente de la cátedra de física teórica mipt, docente de la facultad de matemáticas de la NIU hse

fuente: nlo-mir.ru

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