Презентация "постулаты СТО"

Вставка рисунка

Постулаты специальной теории относительности

10 класс

подготовил учитель физики Зулоян Артур Сейранович

В 1905 г., когда ему было 26 лет и он трудился чиновником в патентном бюро, им была создана специальная теория относительности. Десять лет спустя он создал общую теорию относительности.

СТО - 1905 г.

НИСО)СТО (специальная теория относительности ) - рассматривает взаимосвязь физических процессов , происходящих только в инерциальных системах отсчета.(ИСО)

ОТО - 1915 г

ОТО (общая теория относительности)- описывает взаимосвязь физических процессов , происходящих в ускоренно движущихся относительно друг друга системах отсчета (НИСО) .

1879-1955

Нобелевская премия - 1921 г. за открытие формулы закона фотоэффекта.

Предпосылки:

1881г Альберт Майкельсон и 1887г Эдуард Морли.

Движение Земли вокруг Солнца не влияет на скорость распространения света. υ₁=υ₂

Согласно классическому закону сложения скоростей :

Скорость света , распространяющегося вдоль направления движения Земли вокруг Солнца υ₁ = с + υ

Скорость света , распространяющегося в противоположном направлении υ₂ = с - υ,

с- скорость света ,излучаемого источником; υ= 2,96 108 м/с – скорость движения Земли вокруг Солнца υ₁≠υ₂

Это противоречит результатам опыта Майкельсона-Морли.

В чем решение проблемы?

Объявить несостоятельным принцип относительности в применении к электромагнитным явлениям – точка зрения голландского физика Г.Лоренца

Считать неправильными уравнения Максвелла и пытаться изменить их таким образом, чтобы они при переходе от одной инерциальной системы к другой не менялись – точка зрения Г.Герца

Отказ от классических представлений о пространстве и времени для того, чтобы сохранить и принцип относительности и законы Максвелла – точка зрения А.Эйнштейна

СТО

Теория, заменившая механику Ньютона при описании движения тел со скоростями, близкими к скорости света.

При малых скоростях различия между результатами СТО и Нъютоновской механикой становятся незначительными.

Специальная теория относительности была разработана в начале XX века усилиями Г. А. Лоренца,

А. Пуанкаре и А. Эйнштейна

А. Пуанкаре высказал предположение о принципиальной не наблюдаемости движения относительно эфира.

Г. А. Лоренц объявил несостоятельным принцип относительности в применении к электромагнитным явлениям.

Г. Герц считал неправильным уравнения Максвелла и пытался изменить их таким образом, чтобы они при переходе от одной инерциальной системы к другой не менялись.

А.Эйнштейн отказывался от классических представлений о пространстве и времени. Считал, что нужно изменить законы механики, а не законы электродинамики Максвелла.

Постулаты СТО

1 ПОСТУЛАТ ( принцип относительности) :

все процессы природы протекают одинаково

во всех ИСО.

(Все ИСО физически равноправны.)

2 ПОСТУЛАТ :

скорость света в вакууме одинакова для всех ИСО.

Она не зависит ни от скорости источника, ни от

скорости приемника светового сигнала

Скорость света – максимально возможная скорость распространения любого взаимодействия. Материальные тела не могут иметь скорость большую , чем скорость света с= 3 10 м/с.

Наличие верхнего предела скорости объясняет существование одного из самых необычных астрономических объектов –

чёрной дыры.

• Черная дыра образуется при гравитационном сжатии массивной звезды . Если масса звезды более чем в 3 раза превосходит массу Солнца , ядро этой звезды , сжимаясь , достигает такой плотности, что даже свет не может преодолеть силы его тяготения. Интенсивное рентгеновское излучение , наблюдавшееся из определенной области звездного неба , астрономы объяснили резким ускорением звездного вещества , втягивающегося в исключительно мощный гравитационный центр.
• υ = R =

Согласно 1 постулату СТО – максимальное значение скорости равно скорости света.

• Радиус Шварцшильда : R ш =

• Если частица находится от центра черной дыры на R c. Это противоречит постулатам

• Следствия из противоречия :

• Никакая частица , находящаяся внутри сферы радиусом Rш , не может покинуть черную дыру.
• Отсутствие излучения из черной дыры

Радиус черной дыры массой , равной массе Солнца : Rш ≈ 3 км

Мы не можем наблюдать события ,происходящие внутри сферы ,ограничивающей черную дыру , т.к свет не может из нее выйти наружу. Поэтому поверхность черной дыры радиусом Rш называется горизонтом событий.

Домашнее задание: §41