Содержание

Главная >> Физика 11 класс. Генденштейн. Дик

§ 26. Основные положения специальной теории относительности

Основные положения специальной теории относительности (окончание)

3. В космосе вдоль одной прямой летят космические корабли А и В. Корабль А движется впереди, причём расстояние между кораблями увеличивается со временем. В некоторый момент с корабля А посылают световой сигнал на корабль В, сигнал отражается там от зеркала и возвращается на корабль А.

а) С какой скоростью движется свет от А к В относительно пассажира корабля А? относительно пассажира корабля В?

б) С какой скоростью движется свет от В к А относительно пассажира корабля А? относительно пассажира корабля В?

в) Равны ли промежутки времени, в течение которых свет двигался от А к В и обратно? Если нет, то какой из них больше?

Специальная теория относительности привела к переосмыслению основных понятий физики — понятий пространства и времени. До Эйнштейна пространство и время рассматривали по отдельности, причём никто не сомневался в том, что время течёт во всех инерциальных системах отсчёта одинаково.

Как мы увидим в следующем параграфе, эта «очевидная одинаковость» времени в различных инерциальных системах отсчёта противоречит постулатам теории относительности. Эйнштейн показал, что в разных инерциальных системах отсчёта время течёт по-разному. Например, в системе отсчёта, связанной с быстро движущейся ракетой, время течёт чуть-чуть медленнее, чем на Земле. Но и на Земле, движущейся относительно ракеты, время тоже течёт медленнее, чем на ракете!

При внимательном рассмотрении оказывается, что противоречий здесь нет, потому что, как мы увидим в следующем параграфе, понятие одновременности относительно.

Многочисленные опыты, поставленные в 20-м веке, подтвердили предсказания специальной теории относительности. Например, «время жизни» нестабильных частиц, движущихся относительно Земли со скоростью, близкой к скорости света, намного дольше, чем таких же частиц, движущихся с небольшими скоростями.

Основываясь на повседневном опыте, трудно представить, что время в разных системах отсчёта течёт по-разному. Но ведь вокруг нас нет непосредственно наблюдаемых предметов, движущихся со скоростью, сравнимой со скоростью света.

Предсказания теории относительности настолько отличаются от того, что мы наблюдаем в нашем «медленном» мире, что при изучении основ этой теории нельзя рассчитывать на то, что новое всегда можно понять по аналогии с уже известным. Это — принципиально новое для вас знание!

<<< К началу