Теория относительности и ее роль в науке

По просьбе нашего читателя постараемся описанную тему от 07:37 | 11.04.2016 раскрыть ещё глубже, сегодня рассмотрим Теория относительности и ее роль в науке. Не будем разливать воду, а преступим рассмотрению этого вопроса.

Основное положение

Рисунок 2. Следствия из постулатов теории относительности.

Теория относительности – гипотеза пространства-времени, которая детально описывает все свойства физических процессов.

Когда в естествознании и науке в целом существовала тенденция сводить трактовку всех процессов природы к законам механики, принцип относительности был главным и не подвергался никакому сомнению. Положение внезапно изменилось, когда ученые вплотную начали исследовать электрические, магнитные и оптические явлений. Максвелл смог в результате объединить все эти процессы в пределах единой электромагнитной гипотезы. С появлением данной теории для исследователей стала очевидной несовершенство классической механики для точного описания природных явлений. В связи с этим автоматически возник вопрос: возможно ли использовать принцип относительности для электромагнитных систем?

Создатель теории относительности Альберт Эйнштейн указывает на два главных аргумента, которые свидетельствовали в пользу комплексности этого принципа:

• такой метод с большой точностью выполняется в механике, поэтому его возможно считать правильным и в электродинамике;
• если инерциальные системы отсчета неравноценны для детального описания явлений природы, то получается, что все законы проще всего описать с помощью одной концепции.

Замечание 2

Еще более показателен пример, если рассматривается движение планеты вокруг Солнца со скоростью примерно 30 километров в секунду. Если бы теория относительности в таком случае не выполнялась, то законы движения физических тел непосредственно зависели бы от пространственной ориентировки Земли. Однако в физической неравноценности других направлений не было обнаружено. Здесь и появляется несовместимость принципа относительности с хорошо установленным методом определения постоянства и скорости света в пустоте

У ученых возникла дилемма: отказаться от гипотезы постоянства световой скорости, либо от принципа относительности. Первый метод был установлен настолько однозначно и точно, что отказ от него стал бы неоправданным. Не меньшие трудности возникают и при отрицании действия теории относительности в сфере постоянных электромагнитных процессов.

Такое противоречие принципа относительности к закону постоянства появилось в результате того, что классическая механика опиралась "на две ничем не подтвержденные идеи":

• промежуток временного пространства между двумя определенными событиями не зависит от состояния движения материального тела;
• пространственное расстояние между двумя физическими очками твердого вещества не зависит от состояния отсчета.

Исходя из этих гипотез, классическая механика полностью признавала, что показатели промежутка расстояния и времени имеют абсолютные значения и находятся вне зависимости от состояния движения тела отсчета. Аналогично этому утверждению считалось, что пространственные размеры материальных тел в спокойных и движущихся системах отсчета всегда остаются одинаковыми. И хотя эти теории с точки зрения привычного сознания и так называемого здравого разума кажутся вполне очевидными, тем не менее, они не могут согласоваться с результатами многочисленных экспериментов, подтверждающих выводы абсолютно новой теории относительности.

Определение 1

Базовыми понятиями классической механики являются:

• масса - определяется как основная мера инерции, или способности вещества к сохранению состояния покоя при отсутствии влияния на него внешних факторов;
• сила – действует на тело и изменяет состояние его движения, вызывая ускорение;
• внутренняя энергия - определяет текущее состояние исследуемого элемента.

Другими не менее важными понятиями этого раздела физики выступают: температура, импульс, момент импульса и объем вещества. Энергия механической системы в основном складывается из ее кинетической энергии движения и потенциальной силы, которая зависит от положения действующих в определенной системе элементов. Относительно указанных физических величин функционируют фундаментальные законы сохранения классической механики.

Заключение

Конечно можно много говорить по теме Теория относительности и ее роль в науке, но основную суть мы изложили по этому вопросу. Если вам нужно дополнительная консультация, пожалуйста пишите ваши сообщения нам на почту. Все поступившие вопросы рассматриваются и не остаются без ответа.