Категории пространства и времени, анализ концепции их относительности. Инвариантность пространственных и временных интервалов как отражение свойств симметрии физического мира. Эволюционная теория относительности. Теория относительности А. Эйнштейна.
Аннотация к работе
Вселенная ограничена пространством, жизнь в ней - временем. Теории относительности устанавливают возможность существования различных базисов фундаментальных переменных времени и пространства и исследуют их отношения.Пространство и время представляют собой категории, предназначенные для описания свойств физического мира. Говорить о пространстве без наличия в нем материальных объектов бессмысленно, точно так же, как бессмысленно говорить о времени в отсутствие каких-либо процессов. Каждое из этих понятий относительно, материя существует в пространстве (относительно пространства), процессы происходят во времени (относительно времени) . Поскольку пространственные координаты зависят от выбора начала отсчета, то они относительны. физический мир, а, следовательно, и пространство являются трехмерными, т.е. для задания положения материальной точки в пространстве необходимо указать три числа. Для корректного описания состояния физических объектов в пространстве и времени необходимо производить одноместное измерение временных и одновременное измерение пространственных интервалов.Рассмотрим эволюционную теорию относительность пространства и времени. Теоретические исследования абстрактных систем, проводимые в рамках современной науки, позволили на основе функциональных законов систем сформировать уравнения системных мер пространства и времени. Все процессы и явления описываются фундаментальными переменными времени и пространства, на языке которых формулируются законы движения материи. В качестве фундаментальных характеристик движения рассматриваются энергия и скорость. В специальной теории относительности (СТО) рассматривается внешнее физическое движение объектов, а в качестве инварианта постулируется скорость света, которая рассматривается как абсолютная физическая величина, не зависящая от времени и пространства.Именно с этим трудом связывают рождение специальной теории относительности. Скорость света в вакууме одинакова во всех системах координат, движущихся равномерно и прямолинейно относительно друг друга.2. Из постулата постоянства скорости света как следствие вытекает относительность одновременности: два любых события, разделенных в пространстве, одновременны в одной системе отсчета и неодновременны в другой. Относительность расстояний - это второе следствие, вытекающее из постулатов специальной теории относительности: расстояние не является абсолютной величиной, а зависит от скорости движения тела относительно данной системы отсчета. Явление замедления времени обнаружено экспериментально при наблюдении распада элементарных частиц, движущихся короткое время.Пространство отражает такие свойства материальных объектов, как протяженность и порядок взаимного расположения. Время отражает такие свойства процессов, как последовательность и длительность. С течением времени положение материальной точки в пространстве изменяется. Эволюционная относительность пространства и времени принципиально отличается от специальной теории относительности А. В специальной теории относительности рассматривается внешнее физическое движение объектов, а в качестве инварианта постулируется скорость света, которая рассматривается как абсолютная физическая величина, не зависящая от времени и пространства.
План
Содержание
Введение
1. Категории пространства и времени
2. Эволюционная теория относительности
3. Теория относительности А. Эйнштейна
Заключение
Список использованной литературы
Введение
Мир вокруг нас - это совокупность различных физических и химических процессов, которые постоянно протекают, обеспечивая каждое даже самое незаметное явление в природе.
Наверное, практически каждый, даже далекий от физики человек когда-нибудь задумывался, из чего же состоит наша жизнь в ее физико-философском измерении.
Вселенная ограничена пространством, жизнь в ней - временем. Издавна философы и естествоиспытатели связывали эти две основные категории космического бытия в одно простое и необъяснимое явление - жизнь.
Теории относительности устанавливают возможность существования различных базисов фундаментальных переменных времени и пространства и исследуют их отношения. Основным постулатом теории относительности является независимость основных законов движения материи от базиса описания, по исполнению которых нельзя установить, в каком из базисов описывается объект исследования. Поскольку фундаментальные переменные времени и пространства не являются абсолютными и рассматриваются как атрибуты движения материи, то в теориях относительности исследуют величины, которые можно считать инвариантами.
Данная работа описывает сами категории пространства и времени, а также концепцию их относительности. пространство время относительность эйнштейн
Вывод
В данной работе мы рассмотрели две основные теории относительности - эволюционную и специальную, выработанную А. Эйнштейном.
Пространство отражает такие свойства материальных объектов, как протяженность и порядок взаимного расположения. Время отражает такие свойства процессов, как последовательность и длительность. Пространство и время бесконечны.
Инвариантность пространственных и временных интервалов является отражением свойств симметрии физического мира.
Механическое движения - это простейший вид движения, заключающегося в изменении положения тел в пространстве с течением времени.
С течением времени положение материальной точки в пространстве изменяется. Это соответствует изменению ее положения в мире событий. Ввиду непрерывности времени данная последовательность точек в мире событий также непрерывна и их можно соединить линией, которая называется мировой линией.
Эволюционная относительность пространства и времени принципиально отличается от специальной теории относительности А. Эйнштейна не только скоростью процессов, но и механизмом релятивистских эффектов, что проявляется в различии основных формул.
В специальной теории относительности рассматривается внешнее физическое движение объектов, а в качестве инварианта постулируется скорость света, которая рассматривается как абсолютная физическая величина, не зависящая от времени и пространства. В эволюционной теории относительности рассматривается внутреннее движение материи, которое связано с развитием и самоорганизацией в процессе эволюции и по сравнению со скоростью света характеризуется "сверхмедленной" скоростью процессов развития. Относительность переменных сопровождается постоянством (инвариантностью) скорости внутренних процессов.
Два основополагающих принципа специальной теории относительности - принцип постоянства скорости света и принцип относительности.
Вытекающее из теории относительности представление о том, что размеры предметов и интервалы времени не являются абсолютными, а зависят от скорости движения, кажутся противоречащими повседневному опыту.
Эти выводы были сделаны при рассмотрении вопроса об относительности пространства и времени в природе. Во многом эти категории однородны и имеют неразрывную взаимосвязь.
Список литературы
1. Блудов М.И. Беседы по физике. Ч.1. - М., 1964. - С. 96-97
2. Броштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗОВ. - М., 1980. - С. 420-432
3. Брычков Ю.А., Прудников А.П. Интегральные преобразования обобщенных функций. - М., 1977. - С. 102-107
4. Девис П. Суперсила. Поиски единой теории Природы. - М., 1989. - С. 168-173
5. Дубнищева Е.Я. Концепции современного естествознания. - Новосибирск, 1997. - С. 64-66
6. Колмогоров А.Н., Фомин С.В. Элементы теории функций и функционального анализа. - М., 1976. - С. 36-39
7. Кэри У. В поисках закономерностей развития Земли и Вселенной. - М., 1991. - С. 225
8. Мотылева Л. и др. Концепция современного естествознания. - СПБ., 2000. - С. 56-60
9. Никифоров А.Ф., Уваров В.Б. Специальные функции математической физики. - М., 1978. - С. 124-129
10. Седов Л.И. Механика сплошной среды. Т. 1. - М., 1976. - С. 24-32
11. Смит Дж. Модели в экологии. - М., 1976. - С. 58
12. Суханов А.Д., Голубева О.Н. Концепция современного естествознания. - М., 2000. - С. 45
13. Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики. - М., 1972. - С. 44-48
14. Шугрин С.М. Космическая организованность биосферы и ноосферы. - Новосибирск, 1999. - С. 27