Тема 1.

51. Противоречия электродинамики и принципа относительности Галилея.

Теория относительности была необходима, так как из этих экспериментов следовало, что все механические явления протекают одинаково во всех системах отсчета: электромагнитные явления зависят от выбранной системы отсчета, а распространение электромагнитных волн в вакууме не подчиняются формулировке Галилея.

Как устранить эти противоречия?:

А) Пересмотреть принцип относительности.

Б) Пересмотреть уравнения Максвелла.

В) Пересмотреть всю классическую физику.

Пересматривать всю классическую физику никто не хотел, поэтому ученые стали пересматривать в первую очередь уравнения Максвелла. Все выводы, которые следовали из измененной системы уравнений Максвелла, не совпадали с результатами эксперимента. Эйнштейн решил пересмотреть всю классическую физику.

E = mc² – это с точки зрения классической физики эквивалентность двух субстанций энергии и вещества. Понятие массы появилось в механике, а по современным представлениям нет разницы между массой и энергией. Так как свет оказывает давление, а значит, придает импульс ( ), то, безусловно:

А в ХХ веке уравнение зависимости массы от скорости:

Подтвердило идею Эйнштейна. Кроме того, эта идея была подтверждена и экспериментально. Ни одно из тел с массой равной m_o не может двигаться со скоростью света. При скорости стремящейся к скорости света, масса тела стремится к бесконечности.

Дефект массы возникает в ядерных реакциях. Здесь масса покоя не сохраняется.

- всегда выполняется.

Энергия передается веществу, масса при этом изменяется, так как вещество нагрелось, а скорость частиц увеличилась.

Ньютон «написал на заборе», что:

А если скорость тела сравнима со скоростью света, то:

52. Эксперимент против очевидного: постоянство скорости света, зависимость массы от скорости.

Два эксперимента «против очевидного», стали толчком к формированию неклассической физики.

1. Изменение скорости света (С).

Скорость распространения электромагнитных волн в вакууме:

Согласно Галилею, если действия в системе со скорость V, а система скорость то:

А скорость света в таких системах постоянна. Значит, возникает противоречие. Масса экспериментов было поставлено по вычислению V света. Нужно было вычислить «надбавки» к скорости света в зависимости от движения источника.

Опыт с интерферометром Майкельсона.

. С = 300000 км/c 30км/c - надбавка

орбита

Этот факт пытались объяснить. Физики с трудом его воспринимали и пытались вписать в имеющуюся физику. Придумали гипотезу «светоносного эфира». «Земля во время эксперимента Майкельсона двигалась в одном направлении с этим эфиром, а через полгода опять скорость света становится постоянна».

2. Зависимость массы от скорости. Если заряженную частицу разогнать до большой скорости под действием электрического поля обнаружится, что чем больше скорость, тем сложнее её измерить.

Масса изменяется от скорости. Чем выше скорость, тем больше масса тела. Изменяется способность тела изменять ускорение. Частица, которая движется медленно, имеет малую массу и энергию.