Альберт Эйнштейн из "Что такое теория относительности?"

Оглавление

Сбросить всё

←

→

Английский оригинал	Перевод на русский
Сожалеем, но текст оригинала доступен только зарегистрированным пользователям.	Альберт Эйнштейн из "Что такое теория относительности?" Irina73 05.06.13 в 15:36 0
	■ Альберт Эйнштейн отлично использовал мысль (проводил мысленные эксперименты) и не только объяснил свои идеи другим но и их развитие в своей голове. Irina73 06.06.13 в 06:54 0
	Представляется не совсем верным разместить отрывок Эйнштейна в этом разделе книги. Irina73 06.06.13 в 06:56 0
	Я решил включить выдержки из его популярного изложения теории относительности несмотря на то, что английский не является его родным языком, и, что существует более доступные средства с двумя из которых мы вскоре столкнемся. Irina73 06.06.13 в 07:03 0
	Вместо этого, вот его более общий очерк, в которой он размышляет о различных классах теорий, делая особый упор на свою собственную. ■ Irina73 06.06.13 в 06:50 0
	В физике различают несколько типов теорий. Irina73 05.06.13 в 15:48 0
	Большинство из них являются конструктивными. Irina73 05.06.13 в 15:49 0
	Их задачей является построение картины сложных явлений на основе некоторых относительно простых предположений. Irina73 05.06.13 в 15:49 0
	Так, кинетическая теория газов ставит перед собой цель свести к движениям молекул механические, тепловые и кинетические свойства газов. Irina73 05.06.13 в 15:49 0
	Когда мы говорим, что понимаем какую-либо группу явлений при¬роды, то это означает, что мы построили конструктивную теорию, охватывающую эту группу явлений. Irina73 05.06.13 в 15:49 0
	Помимо этого важнейшего класса теорий существуют другие теории, которые будем называть фундаментальными. Irina73 06.06.13 в 06:11 0
	В них используется не синтетический, а аналитический метод. Irina73 06.06.13 в 06:11 0
	Исходным пунктом и основой этих теорий являются не гипотетические положения, а эмпирически найденные общие свойства явлений, принципы, из которых следуют математически сформулированные критерии, имеющие всеобщую применимость. Irina73 06.06.13 в 06:11 0
	Термодинамика, например, исходит из эмпирического факта, что вечный двигатель невозможен, и отсюда пытается вывести аналитическим путем необходимые условия, которые удовлетворяются во всех случаях. Irina73 06.06.13 в 06:12 0
	К достоинствам конструктивных теорий относятся их законченность, гибкость и ясность; достоинством фундаментальных теорий является их логическое совершенство, надежность исходных положений. Irina73 06.06.13 в 06:12 0
	Теория относительности принадлежит к классу фундаментальных теорий. Irina73 06.06.13 в 06:12 0
	Чтобы понять ее, нужно ознакомиться с принципами, на которых она основана. Irina73 06.06.13 в 06:13 0
	Но прежде чем излагать эти принципы, нужно указать, что теория относительности подобна дому с двумя этажами: специальной теорией относительности и общей теорией относительности. Irina73 06.06.13 в 06:13 0
	С античных времен известно, что для описания движения тела требуется другое тело, к которому должно быть отнесено движение первого. Irina73 06.06.13 в 06:16 0
	Движение железнодорожного поезда описывается по отношению к поверхности земли, движение планет — по отношению ко всей совокупности видимых неподвижных звезд. Irina73 06.06.13 в 06:16 0
	Тела, к которым относят движения в физике, называются системами отсчета (координатными системами). Irina73 06.06.13 в 06:16 0
	Законы механики Галилея и Ньютона, например, можно сформулировать, только используя некоторую систему отсчета. Irina73 06.06.13 в 06:16 0
	Однако состояние движения координатной системы нельзя выбрать произвольно, если предположить выполнимость законов механики (система не должна вращаться и ускоряться). Irina73 06.06.13 в 06:29 0
	Системы координат, допускаемые в механике, называются «инерциальными системами». Irina73 06.06.13 в 06:29 0
	Однако, согласно механике, природа не определяет однозначно состояние движения инерциальной системы. Irina73 06.06.13 в 06:29 0
	Наоборот, хорошо выполняется следующее утверждение: координатная система, движущаяся равномерно и прямолинейно относительно инерциальной системы, сама является инерциальной. Irina73 06.06.13 в 06:29 0
	Специальный принцип относительности представляет собой обобщение этого утверждения на все процессы природы: «каждый универсальный закон природы, который выполняется по отношению к некоторой системе отсчета С, должен также выполняться в любой другой системе С", которая движется равномерно и прямолинейно относительно С. Irina73 06.06.13 в 06:29 0
	Другим принципом, на котором основана специальная теория относительности, является принцип постоянства скорости света в пустоте. Irina73 06.06.13 в 06:29 0
	Согласно этому принципу, свет в пустоте всегда распространяется с определенной постоянной скоростью (не зависящей от состояния движения наблюдателя и источника света). Irina73 06.06.13 в 06:30 0
	Свое убеждение в справедливости этого принципа физики черпают из успехов электродинамики Максвелла — Лоренца. Irina73 06.06.13 в 06:30 0
	Оба упомянутые выше принципа убедительно подтверждены экспериментом, но представляются логически непримиримыми. Irina73 06.06.13 в 06:30 0
	Специальная теория относительности сумела их примирить ценой видоизменения кинематики, иначе говоря, ценой изменения физических представлений о пространстве и времени. Irina73 06.06.13 в 06:31 0
	Стало очевидным, что говорить об одновременности двух событий имеет смысл не иначе как по отношению к некоторой данной координатной системе, и что масштабы, а также ход часов должны зависеть от их состояния движения по отношению к координатной системе. Irina73 06.06.13 в 06:31 0
	Но старая физика, включая законы движения Галилея и Ньютона, не совпадает с релятивистской кинематикой. Irina73 06.06.13 в 06:31 0
	Последняя приводила к некоторым общим математическим условиям, которым должны были бы удовлетворять законы природы, если потребовать выполнение двух указанных выше принципов. Irina73 06.06.13 в 06:31 0
	К ним нужно было приспособить физику. Irina73 06.06.13 в 06:32 0
	Наиболее важным результатом было введение нового закона движения для (очень быстро) движущихся материальных точек, который вскоре удалось проверить с электрически заряженными частицами. Irina73 06.06.13 в 06:32 0
	Наиболее важный результат специальной теории относительности касался инертной массы материальной системы. Irina73 06.06.13 в 06:32 0
	Оказалось, что инертная масса системы должна зависеть от содержащейся в ней энергии; это привело к представлению о том, что инертная масса является не чем иным, как скрытой энергией. Irina73 06.06.13 в 06:32 0
	Закон сохранения массы потерял свою независимость и слился с законом сохранения энергии. Irina73 06.06.13 в 06:33 0
	Специальная теория относительности, которая явилась просто развитием электродинамики Максвелла — Лоренца, имела последствия, выходящие далеко за ее рамки. Irina73 06.06.13 в 06:33 0
	Должна ли зависимость физических законов от состояния движения системы отсчета ограничиваться только системами отсчета, движущимися относительно друг друга прямолинейно и равномерно? Какое отношение имеет природа к вводимым нами системам координат и их движению? Если для описания природы может оказаться необходимым использование систем координат, выбранных нами произвольно, то выбор систем не должен быть ничем ограничен; физические законы должны быть полностью независимы от этого выбора (общий принцип относительности). Irina73 06.06.13 в 06:34 0
	Установление этого общего принципа относительности было облегчена тем давно известным экспериментальным фактом, согласно которому вес и инерция тела зависят от одних и тех же констант (равенство инертной и тяжелой масс). Irina73 06.06.13 в 06:34 0
	Представим себе систему координат, которая равномерна вращается по отношению к инерциальной (в ньютоновском смысле) системе. Irina73 06.06.13 в 06:34 0
	Центробежные силы, которые проявляются относительно этой системы, должны быть по Ньютону приписаны инерции. Irina73 06.06.13 в 06:34 0
	Но эти центробежные силы, подобно гравитационным, пропорциональны массам тел. Irina73 06.06.13 в 06:35 0
	Нельзя ли в таком случае рассматривать нашу систему координат как покоящуюся и центробежные силы как гравитационные? Такая точка зрения кажется очевидной, но классическая механика не допускает ее. Irina73 06.06.13 в 06:35 0
	Это беглое рассмотрение наводит на мысль, что общая теория относительности должна давать законы тяготения, и действительное развитие этой идеи оправдало наши надежды. Irina73 06.06.13 в 06:36 0
	Однако путь оказался труднее, чем можно было предполагать сначала, поскольку потребовалось отказаться от эвклидовой геометрии. Irina73 06.06.13 в 06:36 0
	Иными словами, законы расположения материальных тел в пространстве не совпадают в точности с законами пространства, предписываемыми твердый телам эвклидовой геометрией. Irina73 06.06.13 в 06:36 0

Следующая страница →