Релятивистское сложение скоростей

Двигаться быстрее света? Ну, конечно, это возможно: возьмите на ракету, летящую со скоростью ¾ с, ружье и выстрелите вперед пулей, летящей со скоростью 1/2 с относительно ружья. Тогда скорость пули будет ½ с+¾ с= 1¼ с. Но ведь это галилеево сложение скоростей, а нам нужно найти релятивистское правило!

 

Подробнее…

Ещё никто не комментировал

Максимальная скорость

По мере роста скорости тела и приближения ее к скорости света ускорять гело становится все труднее и труднее — масса его приближается к бесконечности. Экспериментаторы, работающие с линейными ‘ускорителями (которые разгоняют электрон по прямой), обнаруживают, что при высоких энергиях их «подопечные» приближаются к скорости света, но никогда не превосходят ее. При каждом последующем толчке электрон приобретает большую энергию (и, следовательно, большую массу), но становится лишь чуть-чуть быстрее (поэтому ускоряющие промежутки можно равномерно располагать вдоль пучка, что будет неким упрощением конструкции).
Рост массы до бесконечности при приближении к скорости света означает бесконечное «затруднение ускоряться».

Подробнее…

Ещё никто не комментировал

Измерительные линейки и часы

Измерительные линейки мы привыкли считать неизменными стандартами, прикладывая которые можно измерить длины или указать направления. Правда, это относится к идеализированному метру, который не коробится от сырости и не расширяется при изменениях температуры, но и эти слабости не могут поколебать доверия к его свойствам. Его длина была неизменной инвариантной. То же относится и к интервалу времени между «тиканием» хороших часов.

Подробнее…

Ещё никто не комментировал

Применение преобразований Лоренца

Итак, примем новые усовершенствованные представления и посмотрим как можно сравнить результаты измерений различных наблюдателей. Вернемся к наблюдателям ε и ε’, которые снабжены совершенно одинаковыми метрами, часами и стандартными килограммовыми гирями. Наблюдатель ε’ движется вместе со своей системой координат относительно наблюдателя в со скоростью v, а 8 движется относительно ε’ назад, со скоростью — v.

 

Подробнее…

Ещё никто не комментировал

Фокус

Этот неправдоподобный трюк познакомит вас с трудностью в признании теории относительности. Счет предметов — вещь абсолютная, не зависящая от точки зрения, так что этот фокус может ее понравиться физику с математическим складом ума, хорошо чувствующему природу. Пусть он отнесется к нему со снисхождением. Однако то, что невозможно при сложении шаров, действительно проявилось в сложении скоростей.

 

Подробнее…

Ещё никто не комментировал

Опыт Майкельсона — Морли

Семьдесят пять лет назад были задуманы новые эксперименты для обнаружения абсолютного движения. Одним из наиболее известных и решающих был эксперимент, выполненный Майкельсоном и Морли в Кливленде. Он явился одним из первых великих научных достижений Нового Света. В своем эксперименте Майкельсои и Морли заставили два луча света, идущие в разных направлениях, «шагать в ногу». Здесь не было движущегося ‘ наблюдателя и фиксированного источника, как в случае Бредли и звезд.

Подробнее…

Ещё никто не комментировал

Аберрация звездного света

Вскоре после смерти Ньютона астроном Бредли обнаружил небольшое годовое колебание положения всех звезд, обусловленное движением Земли по орбите. Представьте себе, что свет от звезды над головой — это хлынувший (с большой скоростью) ливень. Если на таком отвесном дожде вы держите зонтик прямо, капли будут падать на него под прямым углом, а капля, проникшая через дырочку посредине, упадет прямо вам на голову (фиг. 141,а).

Подробнее…

Ещё никто не комментировал

Абсолютное движение?

Если мы обнаружим, что лаборатория находится в движущемся поезде, то сможем учесть скорость движения поезда и отнести результаты всех наших опытов к Земле. Обнаружив движение Земли, мы можем поместить систему координат на Солнце, затем на звезды, затем в центр тяжести всех звезд. Но если эти перемены не влияют на наше понимание механики, имеют ли они смысл? Разумно ли так беспокоиться об абсолютной неподвижной системе’ Ответить заставляет любопытство. «Да. Если мы движемся в космическом пространстве, то было бы интересно знать, с какой скоростью».

Подробнее…

Ещё никто не комментировал

Теория относительности

Теория относительности привела к видоизменению механики и ломке старых научных представлений. Она возникла из простого вопроса: «Какова скорость нашего движения в пространстве!-» Попытки экспериментально ответить на этот вопрос создали затруднения, которые заставили ученых думать о пересмотре существовавших представлений. В результате подобных переоценок возникла теория относительности — блестящий пример приложения математики и методологии к нашим взглядам на пространство, время и движение. Теория относительности — это раздел математики. Поэтому популярное изложение этой теории без математики почти наверняка обречено на неудачу. Чтобы понять теорию относительности, вы должны либо проследить за всеми выкладками по обычным учебникам, либо, как это сделано в данной книге, разобраться в исходных фактах и окончательных результатах, приняв на веру все, что касается работы самой «машины» математики.

Подробнее…

Ещё никто не комментировал

Математика — верный слуга

Помимо обычных услуг, математика может творить в науке поистине чудеса. Как маленький кудесник, она может сотворить нечто новое для дальнейшего использования. Допустим, например, что падающее тело обладает постоянным ускорением 9,8 м/сек² и что любое движение, приданное ему вначале, попросту складывается с ускоренным движением Тогда математическая машина возьмет ваше экспериментальное открытие, величину g и даст вам соотношение s=v0t+½(9,8)t².

Подробнее…

Ещё никто не комментировал