Теорія відносності Альберта Ейнштейна — комплекс з двох фізичних теорій: спеціальної теорії відносності (СТВ) та загальної теорії відносності (ЗТВ), відомої також як теорія гравітації Ейнштейна.
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOHhMekUyTDBWcGJuTjBaV2x1WHpFNU16TXVhbkJuTHpJd01IQjRMVVZwYm5OMFpXbHVYekU1TXpNdWFuQm4uanBn.jpg)
Теорія відносності | |
Тема вивчення/дослідження | простір-час |
---|---|
Першовідкривач або винахідник | Альберт Ейнштейн |
Ідентифікатор WordLift | data.thenextweb.com/tnw/entity/theory_of_relativity |
Є об'єднанням | d |
|
Історія
Наприкінці 19-го століття фізика зіткнулася з важкою і принциповою проблемою: неможливістю експериментального визначення швидкості руху Землі відносно ефіру, а, отже, неможливістю експериментального підтвердження гіпотези існування ефіру, на якій ґрунтувалася електродинаміка. Основні рівняння електродинаміки, побудовані на основі припущення, що електромагнітні хвилі розповсюджуються в певній невагомій речовині, здавалося, мали сенс лише в системі відліку, жорстко зв'язаній з цією речовиною.
Основні рівняння електродинаміки не є інваріантними відносно перетворень Галілея. Тобто, при переході від одної інерційної системи відліку за законом
,
де v — швидкість руху штрихованої системи відліку відносно нештрихованої, загальний вигляд основних рівнянь електродинаміки змінюється. Ця обставина не викликала занепокоєння доти, доки вважалося, що основні рівняння електродинаміки справедливі тільки для одної системи відліку, в якій ефір непорушний.
Досліди Майкельсона (1887) засвідчили, що ефіру, мабуть, не існує. Згодом були відкриті перетворення, відносно яких система основних рівнянь електродинаміки є інваріантною. Ці перетворення отримали назву перетворень Лоренца.
В 1905 році Альберт Ейнштейн сміливо постулював справедливість рівнянь електродинаміки в будь-якій інерційній системі відліку. Отож фундаментальна стала — швидкість світла — однакова для будь-якої інерційної системи відліку, а от довжина і час змінюються при переході від однієї системи до іншої за законом, який задають перетворення Лоренца. Відповідно, будь-який закон фізики повинен бути лоренц-інваріантним, включно із законами Ньютона, які повинні бути записані з врахуванням зміни в поняттях довжини і часу. При малих швидкостях ці зміни дуже незначні і починають проявлятися лише при швидкостях, близьких до швидкості світла.
В 1916 році Ейнштейн опублікував узагальнення теорії відносності на неінерційні системи відліку, водночас будуючи теорію гравітації.
Спеціальна теорія відносності
Стаття Ейнштейна «До електродинаміки тіл, що рухаються» (1905) окреслила засади спеціальної теорії відносності, основні постулати якої:
- В усіх інерційних системах відліку фізичні процеси відбуваються однаково.
- Швидкість світла у вакуумі не залежить від руху джерела або приймача і однакова в усіх напрямах.
Наслідком спеціальної теорії відносності є принцип причинності. Будь-яка інформація не може передаватися зі швидкістю, що перевищувала б швидкість світла у вакуумі, інакше завжди знайшлася б система відліку, в якій наслідок передував би причині.
Оскільки фізичні тіла не можуть рухатися зі швидкістю, більшою за швидкість світла, при наближенні до швидкості світла енергія будь-якого масивного тіла необмежено зростає.
Спеціальна теорія відносності базується на перетвореннях Лоренца, вимагаючи, щоб будь-яка фізична теорія була інваріантною щодо цих перетворень.
Герман Мінковський 1907 року представив математичну модель кінематики СТВ, в якій перетворення Лоренца випливають з геометрії чотиривимірного псевдоевклідового простору. У просторі Мінковського лоренцеві перетворення є перетвореннями поворотів координатних осей.
Спеціальна теорія відносності може використовуватись для тіл, що рухаються з будь-якою швидкістю, у тому числі близькою до швидкості світла, за умови відсутності сильних гравітаційних полів.
Загальна теорія відносності
Теорія гравітації була опублікована Ейнштейном 1916 року. Вона запропонувала рівняння, які узагальнюють принципи спеціальної теорії відносності на неінерційні системи відліку й закон всесвітнього тяжіння Ньютона.
В основі теорії принцип еквівалентності, який стверджує, що не існує фізичного експерименту, який би міг відрізнити дію однорідного гравітаційного поля на спостерігача від його рівноприскореного руху.
Теорія використовує для побудови математичної моделі гравітації апарат диференціальної геометрії і тензорного числення. Гравітація розглядається як наслідок [ru] в присутності матерії.
Загальна теорія відносності може використовуватися для опису тіл, що рухаються як завгодно швидко і в як завгодно сильних гравітаційних полях, якщо при цьому можна знехтувати квантовими ефектами.
Див. також
Примітки
- Albert Eistein. Zur Elektrodynamik bewegter Körper. Annalen der Physik, (1905)
- . ДІАЛОГИ (укр.). 16 червня 2020. Архів оригіналу за 16 червня 2020. Процитовано 16 червня 2020.
Література
- О. Кравченко. Відносності теорія // Філософський енциклопедичний словник / В. І. Шинкарук (гол. редкол.) та ін. — Київ : Інститут філософії імені Григорія Сковороди НАН України : Абрис, 2002. — 742 с. — 1000 екз. — ББК (87я2). — .
- Относительности теория [ 5 грудня 2013 у Wayback Machine.] // Физическая энциклопедия, т. 3. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1992, с. 493—501. (рос.)
- Гарднер М. Теория относительности для миллионов. — М. : Атомиздат, 1967. — 192 с.
- Дьюрелл К. Азбука теории относительности. — М. : Мир, 1970. — 160 с.
- Жданов В. І. Вступ до теорії відносності. — К. : ВПЦ "Київський університет", 2008. — 290 с.
- Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теория поля // Теоретическая физика. — М. : Физматлит, 2006. — Т. 2. — 536 с.
- Мёллер К. Теория относительности. — М. : Атомиздат, 1975. — 400 с.
- Паули В. Теория относительности. — М. : Наука, 1991. — 328 с.
- Синг Дж. Беседы о теории относительности. — М. : Мир, 1973. — 168 с.
- Утияма Р. Теория относительности. — М. : Атомиздат, 1979. — 208 с.
- Эйнштейн А. Сущность теории относительности. — М. : ИЛ, 1955. — 157 с.
Посилання
Вікіцитати містять висловлювання на тему: Теорія відносності |
Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Теорія відносності |
- ВІДНО́СНОСТІ ТЕО́РІЯ [ 21 квітня 2016 у Wayback Machine.] //ЕСУ
- (укр.) Сюжет про теорію Ейнштейна і Сонячну систему [ 15 липня 2015 у Wayback Machine.] — французький науково-популярний серіал (фр. Tous sur orbite !).
![]() | Це незавершена стаття з фізики. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Teoriya vidnosnosti Alberta Ejnshtejna kompleks z dvoh fizichnih teorij specialnoyi teoriyi vidnosnosti STV ta zagalnoyi teoriyi vidnosnosti ZTV vidomoyi takozh yak teoriya gravitaciyi Ejnshtejna Albert EjnshtejnTeoriya vidnosnosti source source Tema vivchennya doslidzhennyaprostir chasPershovidkrivach abo vinahidnikAlbert EjnshtejnIdentifikator WordLiftdata thenextweb com tnw entity theory of relativityYe ob yednannyamd Teoriya vidnosnosti u VikishovishiIstoriyaNaprikinci 19 go stolittya fizika zitknulasya z vazhkoyu i principovoyu problemoyu nemozhlivistyu eksperimentalnogo viznachennya shvidkosti ruhu Zemli vidnosno efiru a otzhe nemozhlivistyu eksperimentalnogo pidtverdzhennya gipotezi isnuvannya efiru na yakij gruntuvalasya elektrodinamika Osnovni rivnyannya elektrodinamiki pobudovani na osnovi pripushennya sho elektromagnitni hvili rozpovsyudzhuyutsya v pevnij nevagomij rechovini zdavalosya mali sens lishe v sistemi vidliku zhorstko zv yazanij z ciyeyu rechovinoyu Osnovni rivnyannya elektrodinamiki ne ye invariantnimi vidnosno peretvoren Galileya Tobto pri perehodi vid odnoyi inercijnoyi sistemi vidliku za zakonom x x vt displaystyle x x vt de v shvidkist ruhu shtrihovanoyi sistemi vidliku vidnosno neshtrihovanoyi zagalnij viglyad osnovnih rivnyan elektrodinamiki zminyuyetsya Cya obstavina ne viklikala zanepokoyennya doti doki vvazhalosya sho osnovni rivnyannya elektrodinamiki spravedlivi tilki dlya odnoyi sistemi vidliku v yakij efir neporushnij Doslidi Majkelsona 1887 zasvidchili sho efiru mabut ne isnuye Zgodom buli vidkriti peretvorennya vidnosno yakih sistema osnovnih rivnyan elektrodinamiki ye invariantnoyu Ci peretvorennya otrimali nazvu peretvoren Lorenca Albert Majkelson V 1905 roci Albert Ejnshtejn smilivo postulyuvav spravedlivist rivnyan elektrodinamiki v bud yakij inercijnij sistemi vidliku Otozh fundamentalna stala shvidkist svitla odnakova dlya bud yakoyi inercijnoyi sistemi vidliku a ot dovzhina i chas zminyuyutsya pri perehodi vid odniyeyi sistemi do inshoyi za zakonom yakij zadayut peretvorennya Lorenca Vidpovidno bud yakij zakon fiziki povinen buti lorenc invariantnim vklyuchno iz zakonami Nyutona yaki povinni buti zapisani z vrahuvannyam zmini v ponyattyah dovzhini i chasu Pri malih shvidkostyah ci zmini duzhe neznachni i pochinayut proyavlyatisya lishe pri shvidkostyah blizkih do shvidkosti svitla V 1916 roci Ejnshtejn opublikuvav uzagalnennya teoriyi vidnosnosti na neinercijni sistemi vidliku vodnochas buduyuchi teoriyu gravitaciyi Specialna teoriya vidnosnostiDokladnishe Specialna teoriya vidnosnosti Stattya Ejnshtejna Do elektrodinamiki til sho ruhayutsya 1905 okreslila zasadi specialnoyi teoriyi vidnosnosti osnovni postulati yakoyi V usih inercijnih sistemah vidliku fizichni procesi vidbuvayutsya odnakovo Shvidkist svitla u vakuumi ne zalezhit vid ruhu dzherela abo prijmacha i odnakova v usih napryamah Naslidkom specialnoyi teoriyi vidnosnosti ye princip prichinnosti Bud yaka informaciya ne mozhe peredavatisya zi shvidkistyu sho perevishuvala b shvidkist svitla u vakuumi inakshe zavzhdi znajshlasya b sistema vidliku v yakij naslidok pereduvav bi prichini Oskilki fizichni tila ne mozhut ruhatisya zi shvidkistyu bilshoyu za shvidkist svitla pri nablizhenni do shvidkosti svitla energiya bud yakogo masivnogo tila neobmezheno zrostaye Specialna teoriya vidnosnosti bazuyetsya na peretvorennyah Lorenca vimagayuchi shob bud yaka fizichna teoriya bula invariantnoyu shodo cih peretvoren German Minkovskij 1907 roku predstaviv matematichnu model kinematiki STV v yakij peretvorennya Lorenca viplivayut z geometriyi chotirivimirnogo psevdoevklidovogo prostoru U prostori Minkovskogo lorencevi peretvorennya ye peretvorennyami povorotiv koordinatnih osej Specialna teoriya vidnosnosti mozhe vikoristovuvatis dlya til sho ruhayutsya z bud yakoyu shvidkistyu u tomu chisli blizkoyu do shvidkosti svitla za umovi vidsutnosti silnih gravitacijnih poliv Zagalna teoriya vidnosnostiDokladnishe Zagalna teoriya vidnosnosti ta Peredbachennya zagalnoyi teoriyi vidnosnosti Teoriya gravitaciyi bula opublikovana Ejnshtejnom 1916 roku Vona zaproponuvala rivnyannya yaki uzagalnyuyut principi specialnoyi teoriyi vidnosnosti na neinercijni sistemi vidliku j zakon vsesvitnogo tyazhinnya Nyutona V osnovi teoriyi princip ekvivalentnosti yakij stverdzhuye sho ne isnuye fizichnogo eksperimentu yakij bi mig vidrizniti diyu odnoridnogo gravitacijnogo polya na sposterigacha vid jogo rivnopriskorenogo ruhu Teoriya vikoristovuye dlya pobudovi matematichnoyi modeli gravitaciyi aparat diferencialnoyi geometriyi i tenzornogo chislennya Gravitaciya rozglyadayetsya yak naslidok ru v prisutnosti materiyi Zagalna teoriya vidnosnosti mozhe vikoristovuvatisya dlya opisu til sho ruhayutsya yak zavgodno shvidko i v yak zavgodno silnih gravitacijnih polyah yaksho pri comu mozhna znehtuvati kvantovimi efektami Div takozhFormula Ejnshtejna Istoriya teoriyi vidnosnostiPrimitkiAlbert Eistein Zur Elektrodynamik bewegter Korper Annalen der Physik 1905 DIALOGI ukr 16 chervnya 2020 Arhiv originalu za 16 chervnya 2020 Procitovano 16 chervnya 2020 LiteraturaO Kravchenko Vidnosnosti teoriya Filosofskij enciklopedichnij slovnik V I Shinkaruk gol redkol ta in Kiyiv Institut filosofiyi imeni Grigoriya Skovorodi NAN Ukrayini Abris 2002 742 s 1000 ekz BBK 87ya2 ISBN 966 531 128 X Otnositelnosti teoriya 5 grudnya 2013 u Wayback Machine Fizicheskaya enciklopediya t 3 M Bolshaya Rossijskaya enciklopediya 1992 s 493 501 ros Gardner M Teoriya otnositelnosti dlya millionov M Atomizdat 1967 192 s Dyurell K Azbuka teorii otnositelnosti M Mir 1970 160 s Zhdanov V I Vstup do teoriyi vidnosnosti K VPC Kiyivskij universitet 2008 290 s Landau L D Lifshic E M Teoriya polya Teoreticheskaya fizika M Fizmatlit 2006 T 2 536 s Myoller K Teoriya otnositelnosti M Atomizdat 1975 400 s Pauli V Teoriya otnositelnosti M Nauka 1991 328 s Sing Dzh Besedy o teorii otnositelnosti M Mir 1973 168 s Utiyama R Teoriya otnositelnosti M Atomizdat 1979 208 s Ejnshtejn A Sushnost teorii otnositelnosti M IL 1955 157 s PosilannyaVikicitati mistyat vislovlyuvannya na temu Teoriya vidnosnostiVikishovishe maye multimedijni dani za temoyu Teoriya vidnosnostiVIDNO SNOSTI TEO RIYa 21 kvitnya 2016 u Wayback Machine ESU ukr Syuzhet pro teoriyu Ejnshtejna i Sonyachnu sistemu 15 lipnya 2015 u Wayback Machine francuzkij naukovo populyarnij serial fr Tous sur orbite Ce nezavershena stattya z fiziki Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi