Teoria względności

Postulaty szczególnej teorii względności
Dla wszystkich obserwatorów w inercjalnych układach odniesienia prawa fizyki
są takie same – żaden z układów nie jest wyróżniony.
We wszystkich inercjalnych układach odniesienia i we wszystkich kierunkach
światło rozchodzi się z w próżni z taką samą prędkością c.
Prędkość żadnego ciała przenoszącego energię lub informacje nie może
przekroczyć prędkości granicznej.
Potwierdzenie doświadczalne (CERN, 1964):
-mimo zwiększania energii kinetycznej elektronów, ich
prędkość nie przekracza prędkości światła
-prędkość światła wyemitowanego przez źródło poruszające
się z prędkością bliską c wynosi zawsze c – tyle samo, co dla
źródła w spoczynku.
Transformacja Galileusza i Lorentza
Galileusza (u<<c)
Lorentza (v∼c)
Konsekwencje teorii względności
Dylatacja czasu
„Paradoks bliźniąt”
Układy rozważane w
paradoksie nie są
równorzędne
∆t – obserwator stacjonarny
∆t0 – obserwator w ruchu
Efekt Dopplera
Względność jednoczesności
Linia jednoczesności dla
obserwatora w pociągu
Obserwator w pociągu
Obserwator na stacji
Względność jednoczesności
Skrócenie długości
„Paradoks drabiny”
System GPS
Wymagana
dokładność zegara:
20 ns/dzień
Efekt
„relatywistyczny”:
38,600 ns/dzień
Stożek świetlny
Stożek świetlny –
„horyzont zdarzeń”
Dodawanie prędkości
Zdarzenie A wyprzedza
zdarzenie B we wszystkich
układach – może istnieć
zależność przyczynowo –
skutkowa.
Zdarzenie A może w niektórych
układach wyprzedzać zdarzenie
C, ale zdarzenie C może również
wyprzedzać zdarzenie A w
innych układach – nie może być
między nimi zależności
przyczynowo-skutkowej.
Pojęcie masy w fizyce relatywistycznej
Masa spoczynkowa i masa relatywistyczna
Definicja pędu i siły
Energia kinetyczna
Jeśli v dąży do c, siła dąży
do nieskończoności
Pojęcie masy w fizyce relatywistycznej
Masa i pęd
Masa spoczynkowa (p=0)
Foton – brak masy spoczynkowej
Teoria Plancka
Stała Plancka
Hipoteza de Broglie’a