Reklama

التجريبية أساس نظرية النسبية الخاصة. المسلمات من اينشتاين.

11806887451في الميكانيكا الكلاسيكية كان من المسلمات, أن الزمن يتدفق على قدم المساواة في جميع inertial systems, النطاقات المكانية و كتلة الهيئات في جميع القصور الذاتي في النظم أيضا أن تظل نفس.

نيوتن قدم في الفيزياء المسلمات المطلقة الوقت المطلقة في الفضاء. عن الوقت الذي كتب; "المطلق, الحقيقية أو رياضية الوقت نفسه بحكم طبيعة التدفقات متساوية". ثم كتب نيوتن, ما هو صحيح من وقت استخدام التدابير, تعريف الحركة, ساعة, اليوم, السنة. غير أن الأيام لا في الواقع بالضبط متساوية من بعضها البعض. "ربما, لا يوجد شيء من هذا القبيل, كمعيار الحركة, حيث قد يكون الوقت بدقة قياس. جميع الحركات يمكن أن يكون سريعا أو بطيئا, لكن عملية حقيقية من الوقت تقاوم التغيير". وهكذا, نيوتن الفكر, مرور الوقت ليس من الاشارة نظام مطلقة.

وكما لاحظنا سابقا, الإشارة النظام, المرتبطة الأراضي, ليس دائما يمكن أن تؤخذ على أنها قصور النظام. في الصورة الكون كوبرنيكوس كان يقصد, في إشارة النظام, كونه قانون القصور الذاتي, لا يؤخذ الأرض, و النظام, بطريقة أو بأخرى ثابتة في الفضاء الفلكي.

نيوتن صاغ الفرضية المطلقة في الفضاء على النحو التالي: "الفضاء المطلق بحكم طبيعته, دون النظر إلى أي شيء خارجي, يبقى دائما متطابقة ثابتة". بدلا من الحقيقي, المطلق مناصب في هيئات محددة و تحركاتهم, نيوتن كتب, نحن في الممارسة استخدام النسبية أو الظاهر, قررنا من خلال ترتيب متبادل من الهيئات. نفس "ثابتة في الفضاء, في حركة, في أي وسيلة متاحة الإشراف".

نيوتن مسلمة المطلقة في الفضاء يحتوي على فكرة على الاطلاق مرجعية ثابتة. واعتبر, من بين العديد تتحرك بالنسبة لبعضها البعض inertial systems, كل منها, كما نعلم, يمكن أن تؤخذ على أنها ثابتة, هناك, الأولوية, المرتبطة المطلقة في الفضاء, التي لا تزال حقا. حركة الأجسام بالنسبة إلى ذلك صحيحا, المطلق.

حركة القصور الذاتي في النظم نيوتن المطلق الفضاء لا يمكن تعيين أي تجارب. أن بالقصور الذاتي نظام مراقبة حركة جميع الهيئات الأخرى في الكون, تتحرك بشكل مستقل من نظامنا, يمكننا أن نستنتج فقط عن الحركة النسبية إلى هذه الهاتف:, ولكن ليس عن مطلق الحركة. مساحة فارغة, خالية من كل المسألة, سيكون من غير متوفر عموما الملاحظة.

إذا كنت لا يمكن تعيين حركة نظام بالقصور الذاتي مع الظواهر الميكانيكية, السؤال المطروح, إذا كان يمكن أن نفعل ذلك, على سبيل المثال, مع مساعدة من الظواهر البصرية. هذه المحاولات التي بذلت في نهاية القرن الماضي ، .

كما تتحرك الأرض في مداره في العالم (التي كانت تعتبر ثابتة على الاطلاق, و أن سرعة الضوء هي نفسها في جميع الاتجاهات وعلى قدم المساواة مع), في سرعة الضوء على الأرض لا بد أن تؤثر على حركة الأرض نفسها. سرعة انتشار الضوء على طول خط الاتجاه حركة الارض و في اتجاه عمودي لا ينبغي نفس. و. نيكلسون و e. مورلي من التدخل بالمقارنة مع سرعة الضوء في هذين المجالين. غير أن الكشف عن تأثير حركة الأرض بسرعة الضوء فشل. هذه التجارب قد تتكرر مرات عديدة, ولكن اتضح, أن سرعة الضوء في الإطار المرجعي, على اتصال مع الأرض, في جميع الاتجاهات هي نفسها. لذا, حركة الأرض لا يؤثر على سرعة الضوء, وقانون إضافة السرعات, اعتمدت في الميكانيكا الكلاسيكية, في هذه الحالة لا يعمل.

كذلك كان هناك شك, ما كتلة الجسم هي دائما ثابتة. عند قياس النسبة e/m الإلكترونات أشعة الكاثود (حيث e هو الإلكترون تهمة, و m هي الكتلة) كان, أن بسرعات عالية من حركة الإلكترونات e/m تتناقص مع زيادة السرعة. من وجهة نظر الميكانيكا النيوتونية هذا كان واضح, منذ تهمة الإلكترون هـ و الوزن م ينبغي أن تظل دون تغيير, بسبب سرعة حركته لم تتأثر.

أن تفسر هذه التناقضات, بحاجة إلى نظرية جديدة, استنادا إلى الافتراضات, مختلفة عن تلك التي في الميكانيكا النيوتونية. و التي تم إنشاؤها في بداية هذا القرن ، . آينشتاين من خلال عرض جديد المسلمات, تماشيا مع نيكلسون التجربة وغيرها من التجارب.

تعتبر واحدة لا يمكن التوصل إلى استنتاج, أن الميكانيكا النيوتونية خطأ. على عكس تجربتها, يرتبط تعريف من سرعة الضوء أو حركة الجسيمات بسرعة من, قريبة من سرعة الضوء. في جميع الحالات الأخرى ، , عندما نتعامل مع سرعات, الذي هو أقل بكثير من سرعة الضوء, الميكانيكا الكلاسيكية يتسق مع التجربة. هذا يعني, عند إنشاء ميكانيكا جديدة يجب أن تحترم مبدأ المطابقة, t. هـ. ميكانيكا جديدة ينبغي أن تشمل القديمة الميكانيكا الكلاسيكية لنيوتن الخاص, حالة متطرفة, t. هـ. هذا ميكانيكا جديدة في قانون نيوتن بسرعة (v, صغيرة مقارنة بسرعة الضوء مع. هذا ميكانيكا جديدة تسمى النسبية ميكانيكا. وهكذا, النسبية وميكانيكا لا يبطل الميكانيكا الكلاسيكية, ولكن فقط مجموعات حدود تطبيقه.

الآن النظر في المسلمات من اينشتاين.

1. مبدأ ثبات سرعة الضوء: سرعة الضوء في الفراغ (مع) نفس في كل بالقصور الذاتي وقانون ماخ قراءات في جميع الاتجاهات. انها لا تعتمد على حركة مصدر الضوء أو المراقب.

2. مبدأ النسبية: لا التجارب المادية (الميكانيكية, الكهربائية, البصري), المنتجة في أي الإطار المرجعي بالقصور الذاتي, من المستحيل وضع, هذا النظام هو في بقية أو التحرك بشكل موحد و rectilinearly. القوانين الفيزيائية هي نفسها تماما في جميع الأطر المرجعية بالقصور الذاتي.

وهكذا, الثانية مسلمة من أينشتاين generalizes الجليل مبدأ النسبية, صياغة الظواهر الميكانيكية, جميع ظواهر الطبيعة. مبدأ النسبية تنص على المساواة الكاملة بين جميع الأطر المرجعية بالقصور الذاتي وترفض فكرة المطلق الفضاء نيوتن. نظرية, التي وضعها أينشتاين لوصف الظواهر في الأطر المرجعية بالقصور الذاتي على أساس ما سبق من المسلمات, تسمى نظرية النسبية الخاصة. إلى دراسة أسس نذهب.

في نظرية النسبية الخاصة اضطروا إلى التخلي عن المعتاد عقلية لدينا مفاهيم المكان والزمان, اعتمدت في الميكانيكا الكلاسيكية, لأنها تتناقض مع مبدأ ثبات سرعة الضوء, التي أنشئت تجريبيا.

فقدت معناها ليس فقط المطلقة في الفضاء, الخصائص التي لا تعتمد على نظام مرجعي و المسألة, لكن المطلق الوقت. كان, في ذلك الوقت أيضا نسبيا, ماذا عن أوقات معينة أو فترات من الممكن أن يتكلم إلا فيما يتعلق معين الإطار المرجعي. ثم اتضح, التي وجدت عن طريق قياس حجم الهيئات النسبية وينبغي أيضا أن تكون مرتبطة مع معين الإطار المرجعي.

Reklama