Теорія відносності Історія створення та сучасні погляди… Альберт Ейнштейн (14 березня 1879 18 квітня 1955)


НазваТеорія відносності Історія створення та сучасні погляди… Альберт Ейнштейн (14 березня 1879 18 квітня 1955)
Дата конвертації07.02.2013
Розмір445 b.
ТипПрезентации


Теорія відносності

Історія створення та сучасні погляди…

Альберт Ейнштейн (14 березня 1879 - 18 квітня 1955)



Коротка біографія

Альберт Ейнштейн народився 14-го березня 1879-го року в німецькому місті Ульм в єврейській родині. Мешкав у Швейцарії (з 1893), Німеччині (з 1914) і США (з 1933). Створив спеціальну (1905) і загальну (1907—1916) теорії відносності; відкрив закон взаємозв'язку маси і енергії (E=mc²). Автор основоположних праць з квантової теорії: ввів поняття фотона, встановив закони фотоефекту, основний закон фотохімії (закон Ейнштейна), передбачив (1916) вимушене випромінювання. Розвинув статистичну теорію броунівського руху, заклавши основи теорії флуктуацій, створив квантову статистику Бозе—Ейнштейна. З 1933 р. працював над проблемами космології і єдиної теорії поля.

У 30-і роки емігрував з Німеччини в США і пізніше на знак протесту проти націонал-соціалізму відмовився від німецького громадянства і вийшов із складу Прусської і Баварської Академій наук. Також виступав проти війни, в 1940-х — проти застосування ядерної зброї. У 1940 р. підписав лист президентові США про небезпеку створення ядерної зброї в Німеччині. Гаряче підтримував ідею створення єврейської держави.

Політичні переконання

Альберт Ейнштейн був переконаним демократичним соціалістом, гуманістом, пацифістом і антифашистом. Авторитет Ейнштейна, досягнутий завдяки його революційним відкриттям у фізиці, дозволяв ученому активно впливати на суспільно-політичні перетворення в світі.

Боротьба за мир

Значним є і вклад Альберта Ейнштейна в боротьбу за мир. Використовуючи свою популярність у всіх країнах світу, фізик закликав народи світу до опору агресивним устремлінням нацистської Німеччини і її союзників у Другій світовій війні. Боячись можливості створення ядерної зброї в Німеччині, Альберт Ейнштейн був в числі вчених і суспільних діячів, що підписалися під написаним фізиком-емігрантом з Угорщини Лео Сцилардом зверненням до президента США Франкліна Делано Рузвельту. Звернення волало про необхідність запобігти розробці атомної зброї гітлерівською Німеччиною шляхом прискорення ядерної програми самих США, відзначаючи, що руйнівний потенціал урану і похідних радіоактивних елементів може привести до створення зброї небаченої досі руйнівної сили.

Спеціальна теорія відносності (СТВ)

  • Спеціальна теорія відносності (СТВ) — фізична теорія, опублікована Альбертом Ейнштейном 1905 року. Вона фактично замінює класичну механіку Ньютона, яка на той час була несумісною з рівняннями Максвелла з теорії електромагнетизму.

  • Спеціальна теорія відносності не поширює дію своїх принципів на гравітаційні сили,тому в 1916 році Ейнштейн опублікував нову — загальну теорію відносності, яка пояснювала природу гравітації.



Постулати СТВ

  • Перший постулат (принцип відносності)

Всяка фізична теорія має бути незмінною математично для будь-якого інерціального спостерігача

Жодна з властивостей Всесвіту не може змінитись, якщо спостерігач змінить стан руху. Закони фізики залишаються однаковими для усіх інерціальних систем відліку.
  • Другий постулат (інваріантність швидкості світла)

Швидкість світла у вакуумі є однаковою для всіх інерціальних спостерігачів в усіх напрямах і не залежить від швидкості джерела випромінювання. Разом з першим постулатом, цей другий постулат еквівалентний тому твердженню, що світло не потребує жодного середовища (такого як ефір) для розповсюдження.

Відносність лінійних розмірів

Лінійні розміри матеріального тіла, що рухається для спостерігача ЗМІНЮЮТЬСЯ

Ячщо , то 0 і

Відносність проміжків часу

Проміжки часу на рухомому тілі для спостерігача ЗМІНЮЮТЬСЯ

Ячщо , то 0 і

Відносність маси

Для спостерігача маса рухомого тіла ЗМІНЮЄТЬСЯ

Ячщо , то 0 і m

Формула Ейнштейна

  • Встановлює зв'язок між енергією спокою та масою тіла m (с - швидкість світла). Це співвідношення випливає з основних рівнянь спеціальної теорії відносності.

  • Важливим наслідком співвідношення Ейнштейна є те, що воно встановлює абсолютну шкалу для визначення енергії, яка у класичній фізиці визначається з точністю до довільної сталої. За цим рівнянням, максимальна енергія, яку можна отримати від об'єкта, рівна масі об'екта, що помножена на квадрат швидкості світла.



Висновок СТВ

Неможливо матеріальний об’єкт, що має масу, розігнати до швидкості світла с

Обргунтування

Нехай тіло масою рухається зі швидкістю світла с, тоді його маса . Але для цього повинна бути виконана робота де . Звідси слідує, що і відповідно робота . Аце означає, що для такого процесу потрібно затротити нескінченну кількість енергії.

А це НЕМОЖЛИВО

Загальна теорія відносності (ЗТВ)

Опублікована в 1915 році загальна теорія відносності розширила область застосування постулатів спеціальної теорії відносності на неінерційні системи відліку, включивши в себе також теорію гравітації. Загальна теорія відносності ґрунтується на принципі еквівалентності й розглядає викривлення в просторі-часі. Теорія відкрила шлях до побудови теорії Всесвіту — космології.

Основні принципи

Фундаментальна ідея, яка лежить в основі загальної теорії відносності полягає в тому, що ми не можемо вести мову про фізичний зміст швидкостей або прискорень без визначення системи відліку. В спеціальній теорії відносності стверджується, що система відліку може бути розширена нескінченно на всі напрямки в просторі та часі. Це тому, що спеціальна теорія відносності асоціюється саме з інерційними (без прискорення) системами відліку. Загальна ж стверджує, система відліку може бути лише локальною, справедливою лише для обмеженої області простору та проміжку часу. У загальній теорії відносності, закони Ньютона залишаються справедливими лише в локальних системах відліку. Наприклад, вільні частинки в локальних інерціальних (Лоренцових) системах рухаються по прямих лініях. Але ці лінії є прямими лише в межах системі відліку. Насправді вони не є прямими, вони є лініями, знаними як геодезичні. Таким чином, перший закон Ньютона замінюється „геодезичним” законом руху.

Викривлення простору-часу

Математики використовують термін „викривлення” для позначення будь-якого простору, де геометрія не є Евклідовою. Найчастіше ефект від викривлення ілюструється малюнком, аналогічним наведеному нижче:

Експериментальна перевірка

В 1919 році експерименти Артура Еддінгтона, які засвідчили зміщення позиції зірки в процесі сонячного затемнення (Сонце, маючи велику масу, викривило промені світла від зірки, візуально змістивши її зі своєї позиції), підтвердили справедливість теор

Чорна діра

В 1916 Шварцшильд знайшов розв'язок рівнянь загальної теорії відносності Ейнштейна для сферичносиметричного тіла. За ЗТВ, якщо розмір тіла не перевищує гравітаційного радіуса , тіло своїм тяжінням буде захоплювати світло і будь-яку іншу матерію.

Темна матерія

Темна матерія — гіпотетична речовина у Всесвіті, що не бере участі у електромагнітній взаємодії. Відкрита в середині 20 століття в результаті аналізу кривих обертання галактик і швидкостей галактик у скупченнях. З'ясувалося, що навколо кожної галактики існує гало темної матерії, маса якого в кілька разів перевищує масу зір. Крім того, у скупченнях галактик в міжгалактичному просторі маса темної матерії в десятки разів перевищує масу зір.

Загальний вміст темної матерії у густині Всесвіту складає більше 20%.

Підсумки про теорію відносності

  • Започаткувала розвиток сучасної фізики та астрономії

  • Довела, що механіка Ньютона – початкова ланка теорії відносності, але для швидкостей набагато меньших свидкості світла

  • Докорінно змінила погляди на простір і час

  • Передбачила існування таких об’єктів всесвіту як чорні діри, темна матерія

  • Дала поштовх для створення таких наук про всесвіт як космологія та космогонія

  • Розширила горизонти для нових відкриттів в області вивчення матерії як мікросвіту, так і макросвіту



Використані джерела



Схожі:

Теорія відносності Історія створення та сучасні погляди… Альберт Ейнштейн (14 березня 1879 18 квітня 1955) iconТеорія відносності Ейнштейна Альберт Ейнштейн (1879–1955)
Узагальнюючи цю теорію на випадок неінерціальних систем відліку, він побудував загальну теорію відносності, яка є сучасною теорією...
Теорія відносності Історія створення та сучасні погляди… Альберт Ейнштейн (14 березня 1879 18 квітня 1955) iconГеометрія Лобачевського та теорія відносності Ейнштейна Грані стикання
Альберт Ейнштейн в идатний фізик, творець теорії відносності, один із творців квантової теорії і статистичної фізики
Теорія відносності Історія створення та сучасні погляди… Альберт Ейнштейн (14 березня 1879 18 квітня 1955) iconАльберт Ейнштейн
Нобелівської премії з фізики 1921 року, громадський діяч-гуманіст. Жив у Німеччині (1879-1893, 1914-1933), Швейцарії (1893-1914)...
Теорія відносності Історія створення та сучасні погляди… Альберт Ейнштейн (14 березня 1879 18 квітня 1955) iconЗв’язок механіки Ньютона з теорією відносності
У 1905 р була опублікована спеціальна теорія відносності механіка й електродинаміка тіл, що рухаються зі швидкостями, близькими до...
Теорія відносності Історія створення та сучасні погляди… Альберт Ейнштейн (14 березня 1879 18 квітня 1955) iconФізика
Чи замислювалися ви над дивовижними явищами природи, які оточують нас у повсякденному житті? Найчастіше людина не помічає майже казкових...
Теорія відносності Історія створення та сучасні погляди… Альберт Ейнштейн (14 березня 1879 18 квітня 1955) iconКласична механіка Простір тривимірний і одномірний час
Принцип відносності А. Ейнштейна. Основні положення спеціальної теорії відносності (ств). Швидкість світла у вакуумі
Теорія відносності Історія створення та сучасні погляди… Альберт Ейнштейн (14 березня 1879 18 квітня 1955) iconАтеросклероз. Сучасні погляди на проблему. Професор кафедри терапії

Теорія відносності Історія створення та сучасні погляди… Альберт Ейнштейн (14 березня 1879 18 квітня 1955) iconДата створення вооз – 7 квітня 1948 року. Дата створення вооз – 7 квітня 1948 року
У склад виконавчого комітету входить 30 країн. З них на постійній основі 5 (сша, Великобританія, Франція, Росія, Китай)
Теорія відносності Історія створення та сучасні погляди… Альберт Ейнштейн (14 березня 1879 18 квітня 1955) iconВступ Досвід експерта Історія французького досвіду 1955-2011рр
Повноваження органів місцевого самоврядування: відповідають за фінансування та інвестиції
Теорія відносності Історія створення та сучасні погляди… Альберт Ейнштейн (14 березня 1879 18 квітня 1955) iconСучасні погляди на ревматизм(ревматичну гарячку), принципи діагностики,лікування та профілактики


Додайте кнопку на своєму сайті:
dok.znaimo.com.ua


База даних захищена авторським правом ©dok.znaimo.com.ua 2013
звернутися до адміністрації
dok.znaimo.com.ua
Головна сторінка