31. Статистическая обработка результатов измерений (ри)

Различие отдельных значений измеряемого свойства м.б. обусловлено:

1. Неточностью измеряемых инструментов или неправильностью методики обмера

2. Ошибками наблюдателя

3. Неизбежными отклонениями в виду изменчивости самого изучаемого свойства

Первые две причины – систематические ошибки всегда м.б. учтены. Третья причина обусловлена самой природой изучаемого свойства и не зависит от экспериментатора.

Явление изменчивости свойства называется варьированием. Отдельные числовые значения варьированного свойства – вариациями, а ряд чисел, полученных при измерении отдельных значений вариационного свойства – вариационный ряд, т.е. систематической совокупностью.

В зависимости от условий работы вариационный ряд может состоять из самого различного числа вариантов, т.к. составить ясное представление об изучаемом свойстве невозможно, поэтому пользуются средними величинами и множеством вопросов о выражении зависимости вариационных свойств занимается вариационная статистика.

Вариационные ряды, которые отвечают указанным законам относятся к вариационным рядам

32. Теория относительности.

Теория относительности применяется в физике и астрономии начиная с XX века. Впервые новая теория заменила 200-летнюю механику Ньютона. Это в корне изменило восприятие мира.

Ньютоновские понятия о движении были опровергнуты или кардинально скорректированы посредством нового достаточно глубокого применения принципа относительности движения. Время уже не было абсолютным (а начиная с ОТО — и равномерным).

Более того, Эйнштейн изменил фундаментальные взгляды на время и пространство. Согласно теории относительности время необходимо воспринимать как почти равноправную составляющую (координату) пространства-времени, которая может смешиваться в преобразовании координат при смене (изменении скорости движения) системы отсчета с обычными пространственными координатами, подобно тому, как смешиваются друг с другом пространственные координаты в преобразовании их при повороте осей обычной трехмерной системы координат.

Теория относительности значительно расширила понимание физики в целом, а также существенно углубила знания в области физики элементарных частиц, дав мощнейший импульс и серьезные новые теоретические инструменты для развития физики, значение которого трудно переоценить.

С помощью данной теории космология и астрофизика сумела предсказать такие чрезвычайные явления, как нейтронные звезды, черные дыры и гравитационные волны.

Принятие научным сообществом

В настоящее время теория относительности общепринята в научном сообществе и составляет базис современной физики. Процесс её распространения и признания в научном сообществе, тем не менее, протекал непросто. Например, критическое отношение к положениям теории относительности выражали Нобелевские лауреаты Филипп Ленард[1], Штарк, Дж. Дж. Томсон, и многие философы и учёные (например, Циолковский[2], Жуковский, Тесла и др.).

Сказанное выше относится в большей мере к специальной теории относительности. Общая теория относительности (ОТО) в меньшей степени экспериментально проверена, содержит несколько принципиальных проблем, и известно, что пока в принципе допустимы некоторые из альтернативных теорий гравитации, большинство из которых, правда, можно считать в той или иной мере просто модификацией ОТО. Тем не менее, в отличие от многих из альтернативных теорий, по мнению научного сообщества ОТО в своей области применимости пока соответствует всем известным экспериментальным фактам, в том числе и сравнительно недавно обнаруженным (так, недавно был доказан факт излучения гравитационных волн некоторыми астрономическими объектами).

В целом же ОТО является в своей области применимости «стандартной теорией», то есть признанной научным сообществом главной и наилучшей (в какой-то мере условно, однако пока считается, что ничто не противоречит такому выбору).

Специальная теория относительности

Основная статья: Специальная теория относительности

Специальная, или частная теория относительности — это теория структуры пространства-времени. Впервые была представлена в 1905 году Альбертом Эйнштейном в работе «К электродинамике движущихся тел». Теория описывает движение, законы механики, а также пространственно-временные отношения, определяющие их, при скоростях движения, близких к скорости света. Классическая механика Ньютона в рамках специальной теории относительности является приближением для малых скоростей.

Общая теория относительности

Основная статья: Общая теория относительности

Общая теория относительности — теория гравитации, разработанная Эйнштейном в 1905—1917 годах. Является дальнейшим развитием специальной теории относительности. В общей теории относительности постулируется, что гравитационные эффекты обусловлены не силовым взаимодействием тел и полей, а деформацией самого пространства-времени, в котором они находятся. Эта деформация связана, в частности, с присутствием массы-энергии.