Движение тел с околосветовой скоростью. Преобразования Лоренца
НАВИГАЦИЯ ПО СТРАНИЦЕ
легко понять и запомнить
Движение тел с околосветовой скоростью. Преобразование Ленца
Релятивистская механика основана на специальной теории относительности. Основные уравнения релятивистской механики — релятивистское обобщение второго закона Ньютона и релятивистский закон сохранения энергии-импульса — удовлетворяют требованиям принципа относительности Эйнштейна. Из них, в частности, следует, что скорость материальных объектов не может превышать скорость света в вакууме. При малых скоростях релятивистская механика переходит в классическую механику Ньютона.
По формулам преобразований Лоренца осуществляется преобразование координат и времени любого события при переходе от одной инерциальной системы координат к другой.
В простейшем случае, когда система K′ движется относительно системы K со скоростью v так, как показано на рис. 1, преобразования Лоренца для координат и времени при переходе от K-системы к K′-системе имеют вид:
Рис. 1. К преобразованиям Ленца
При обратном переходе от K′ к K -системе:
где ; v — скорость K′-системы относительно K-системы; — скорость света в вакууме.
Преобразования Лоренца линейны относительно x и t
При скоростях, малых по сравнению со скоростью света, для вычисления γ удобно использовать формулу
При скоростях, близких к скорости света, для вычисления γ используют следующую формулу:
Постулаты Эйнштейна помогли прийти к новому фундаментальному положению в физической теории пространства и времени — положению о тесной взаимосвязи пространства и времени и об их нераздельности. В этом заключается главное значение постулатов Эйнштейна.
Основное содержание теории относительности составляет постулат о постоянстве скорости света. Основным аргументов в пользу этого является та роль, которую отводил Эйнштейн световым сигналам, с помощью которых устанавливается одновременность пространственно разобщенных событий. Световой сигнал, распространяющийся всегда только со скоростью света, приравнивается, таким образом, к некоторому инструменту, определяющему связь между временны´ ми отношениями в различных системах отсчета, без которого якобы понятия одновременности разобщенных событий и времени теряют смысл.
Формулы преобразований Лоренца переходят в формулы классической кинематики при
Скорость света инвариантна по отношению к преобразованиям Лоренца. При преобразования Лоренца переходят в преобразования Галилея. Преобразования Галилея являются частным случаем преобразований Лоренца.
