Основные представления об общей теории относительности
Классические опыты по проверке ОТО
Пульсар PSR 1913+16 и гравитационные волны
Гравитационные линзы и коричневые карлики
Синхронизация часов
Преобразование скорости
Геометрический смысл преобразований Лоренца
Замедление времени
Релятивистские преобразования энергии и импульса
Частицы с нулевой массой покоя
Навигация
Замедление времени
Основные представления о специальной и общей теории относительности
59336
знаков
86
таблиц
11
изображений
2.7 Замедление времени
Рассмотрим часы, покоящиеся в начале координат движущейся системы (x = 0), которые перемещаются относительно лабораторной системы координат со скоростью V, так что их координата x = V t пропорциональна времени, определяемому неподвижными часами. Инвариантность интервала позволяет, тогда, определить показания движущихся часов:
| (17) |
Время, измеряемое часами, движущимися относительно лабораторной системы отсчета, замедляется.
Как ни покажется странным, но тот же вывод справедлив относительно замедления темпа хода часов в лабораторной системе координат с точки зрения наблюдателя из движущейся системы отсчета, т.е. "движущиеся" и "покоящиеся" часы взаимно отстают друг от друга.
С последним замечанием тесно связан широко известный парадокс близнецов (см. ниже раздел "Задачи").
Замедление хода времени в движущейся системе отсчета было экспериментально подтверждено американскими физиками Б. Росси и Д.Х. Холлом в 1941 году. Они наблюдали увеличение среднего времени жизни мюонов, двигавшихся со скоростью v c, в 6 8 раз по сравнению с временем жизни неподвижных мюонов.
Особая ценность этого эксперимента состоит в том, что процесс распада мюонов определяется слабым взаимодействием, в то время как СТО была построена для описания систем с электромагнитным взаимодействием.
2.8 Лоренцево сокращение длины
Стержень, расположенный вдоль оси 0X движущейся системы отсчета и покоящийся в ней, имеет длину l0. Если один из концов стержня (для простоты) сосвпадает с началом координат этой системы, то в момент t = 0 по часам лабораторной системы отсчета координаты концов стержня определяются преобразованием Лоренца:
| (18) |
Длина движущегося стержня в лабораторной системе отсчета уменьшается в направлении движения. Это изменение длины называется сокращением Лоренца - Фитцджеральда.
Поскольку поперечные размеры тела не изменяются, то легко видеть, что объем тела также уменьшается:
| (19) |
3 Динамика специальной теории относительности
3.1 Энергия и импульс частицы
Под массой частицы m будем понимать ее массу, измеряемую в системе покоя частицы - массу покоя.
Релятивистским импульсом частицы массы m, движущейся в выбранной инерциальной системе отсчета со скоростью 
, называется векторная величина 
, определяемая формулой
| (20) |
Релятивистский импульс имеет ту же размерность, что и импульс в классической механике. При v/c 0, m (с точностью до линейных по v/c слагаемых).
Энергией частицы в релятивистской физике называется величина E, определяемая выражением
| (21) |
Энергия имеет ту же размерность и измеряется в тех же единицах, что и энергия в ньютоновской механике.
Энергия частицы в той системе отсчета, в которой она покоится, называется ее энергией покоя E0:
|
При = v/c 0 релятивистское выражение для энергии частицы может быть записано в виде
|
Второе слагаемое совпадает с кинетической энергией частицы в классической теории. Разность E - mc2 = T называют кинетической энергией релятивистской частицы.
Из формул (20) и (21) находим полезную формулу для скорости частицы:
| (22) |
Похожие работы
... 11. П.Ф. Фильчаков. Справочник по высшей математике, М., Наука, с. 645. *** Сегодня, со всей ясностью становится очевидным, что открытый А.Эйнштейном процесс замедления Времени описанный в специальной и общей теориях относительности требует более глубокой проработки и осмысления. Необходимо разобраться и понять внутреннюю работу механизма замедления Времени, а не только знать причины вследствие, ...
... , которые господствовали в науке более двухсот лет. Все вышесказанное обосновывает актуальность выбранной темы. Цель данной работы всестороннее изучение и анализ создания специальной и общей теорий относительности Альбертом Эйнштейном. Работа состоит из введения, двух частей, заключения и списка использованной литературы. Общий объем работы 16 страниц. 1. Специальная теория относительности ...
... РВССОШ не сопровождается изменением его гамильтониана, а претендующие на роль гравитонов «ненаблюдаемые квазичастицы» не регистрируемы ни в каких физических экспериментах ни непосредственно, ни косвенно. Ввиду глобальной калибровочности эволюционного процесса, происходящего в микромире, все явления, непосредственно или косвенно связанные в СОФВ с наличием этих «ненаблюдаемых квазичастиц», (в том ...
... луч искривился. Для Эйнштейна это означало, что в реальном мире лучи света искривляются, когда проходят на достаточно малом расстоянии от массивного тела. Общая теория относительности Эйнштейна заменила ньютоновскую теорию гравитационного притяжения тел пространственно-временным математическим описанием того, как массивные тела влияют на характеристики пространства вокруг себя. Согласно этой ...
0 комментариев