- •21. Электромагнетизм. Корпускулярная и волновая традиции объяснения природы излучения.
- •22. Концепция относительности пространства-времени.
- •23. Эффекты специальной теории относительности.
- •24. Эффекты общей теории относительности.
- •25. Развитие концепции корпускулярно-волнового дуализма.
- •26. Развитие представлений о строении атомов.
- •27.Концепция квантовой механики. Волновая функция.
23. Эффекты специальной теории относительности.
Описываемые специальной теорией относительности отклонения в протекании физических процессов от предсказаний классической механики называют релятивистскими эффектами, а скорости, при которых такие эффекты становятся существенными, — релятивистскими скоростями.
Наблюдаемые
движения звезд на небесной сфере при
вращении Земли не
являются физическими,
но вполне реальными.
Так, можно считать, что тангенциальная
скорость звезд определяется по
классическому закону вращения, без
ограничения скоростью света,
,
где
—
радиус-вектор звезды, а
—
угловая скорость Земли (проблема здесь
в том, что тангенциальные скорости,
определяемые этой формулой, больше
скорости света даже для ближайших
звезд). Заметим, что специальная теория
относительности не дает ни одного повода
против нашего предложения, т.к. её эффекты
имеют место только в радиальном
направлении.
24. Эффекты общей теории относительности.
Первый эффект ОТО заключался в том, что перигелии всех планетных орбит будут прецессировать, поскольку гравитационный потенциал Ньютона будет иметь малую добавку, приводящую к формированию незамкнутых орбит. Это предсказание было первым подтверждением ОТО, поскольку величина прецессии, выведенная Эйнштейном в 1916 году, полностью совпала с аномальной прецессией перигелия Меркурия. Позже релятивистская прецессия перигелия наблюдалась также у Венеры, Земли, и как более сильный эффект, в системе двойного пульсара.
Другой эффект — изменение орбиты, связанное с гравитационным излучением двойной и более кратной системы тел. Этот эффект наблюдается в системах с близко расположенными звёздами и заключается в уменьшении периода обращения. Он играет важную роль в эволюции близких двойных и кратных звёзд.
Ещё один эффект — геодезическая прецессия. Она представляет собой прецессию полюсов вращающегося объекта в силу эффектов параллельного перенесения в криволинейном пространстве-времени. Данный эффект отсутствует в ньютоновской теории тяготения.
25. Развитие концепции корпускулярно-волнового дуализма.
Корпускуля́рно-волново́й дуали́зм — принцип, согласно которому любой объект может проявлять как волновые, так и корпускулярные свойства. Был введён при разработке квантовой механики для интерпретации явлений, наблюдаемых в микромире, с точки зрения классических концепций. Дальнейшим развитием принципа корпускулярно-волнового дуализма стала концепция квантованных полей в квантовой теории поля.
Французский ученый Луи Де Броль (1892—1987), осознавая существующую в природе симметрию и развивая представления о двойственной корпускулярно-волновой природе света, выдвинул в 1923 году гипотезу об универсальности корпускулярно-волнового дуализма. Он утверждал, что не только фотоны, но и электроны и любые другие частицы материи наряду с корпускулярными обладают также волновыми свойствами.
Согласно
де Бройлю, с каждым микрообъектом
связываются, с одной стороны, корпускулярные
характеристики — энергия
и
импульс
,
а с другой стороны — волновые
характеристики — частота
и длина
волны.
Так как дифракционная картина исследовалась для потока электронов, то необходимо было доказать, что волновые свойства присущи каждому электрону в отдельности. Это удалось экспериментально подтвердить в 1948 году советскому физику В. А. Фабриканту. Он показал, что даже в случае столь слабого электронного пучка, когда каждый электрон проходит через прибор независимо от других, возникающая при длительной экспозиции дифракционная картина не отличается от дифракционных картин, получаемых при короткой экспозиции для потоков электронов в десятки миллионов раз более интенсивных.
