Концептуальные основы общей теории относительности
Реферат по предмету:
"Естествознание"
Название работы:
"Концептуальные основы общей теории относительности"
Автор работы: Татьяна
Страниц: 17 шт.
Год:2009
Краткая выдержка из текста работы (Аннотация)
ВВЕДЕНИЕ
Общая теория относительности самая успешная гравитационная теория, хорошо подтверждённая наблюдениями. Многие наблюдения и эксперименты подтвердили значительное количество предсказаний теории, включая гравитационное замедление времени, гравитационное красное смещение, задержку сигнала в гравитационом поле и, пока лишь косвенно, гравитационное излучение. Кроме того, многочисленные наблюдения интерпретируются как подтверждения одного из самых таинственных и экзотических предсказаний общей теории относительности существования чёрных дыр.
На самом деле результаты, которые предсказывает общая теория относительности, заметно отличаются от результатов, предсказанных законами Ньютона, только при наличии сверхсильных гравитационных полей. Это значит, что для полноценной проверки общей теории относительности нужны либо сверхточные измерения очень массивных объектов, либо черные дыры, к которым никакие наши привычные интуитивные представления неприменимы. Так что разработка новых экспериментальных методов проверки теории относительности остается одной из важнейших задач экспериментальной физики.
ГЛАВА I.ПЕРЕХОД ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ТЕОРИИ МАКСВЕЛЛА К СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ЭЙНШТЕЙНА
Теория электромагнитного поля Максвелла. Эта теория представлена в сжатой и простой (изящной) форме в виде шести уравнений в част¬ных производных. Система взглядов, которая легла в основу уравнений, получила название теории электромагнитного поля Макс¬велла.
Среди постоянных величии, входящих в уравнение Макс¬велла, была константа с. Применив уравнение к конкретному случаю, Максвелл нашел, что она точно совпадает со ско¬ростью света. Свет име¬ет электромагнитную природу, что световой поток - это по¬ток электромагнитных волн. В световых волнах колебания совершают напряженности электрического и магнитного по¬лей, а носителем волны служит само пространство, которое находится в состоянии напряжения.
Открытие Максвелла сравнимо по научной значимо¬сти с открытием закона всемирного тяготения Ньютона. Труды Ньютона привели к введению понятия всеобще¬го закона тяготения, труды Максвелла - к введению понятия электромагнитного поля и электромагнит¬ной природы света. Работы Максвелла привели ученых к признанию нового типа реальности - электромагнит¬ного поля, которое не совместимо с материальными точками и вещественной массой классической физики. Поле - это новая фундаментальная физическая реаль¬ность. Поэтому представления о поле должны высту¬пать в качестве первичных, исходных понятий. Как отме¬чал А. Эйнштейн, электромагнитное поле не нуждается даже в эфире, поскольку поле само является фундамен¬тальной реальностью.
В работах по принципиальным вопросам физики А. Эйн¬штейн ввел понятие «программа Максвелла», которую тол¬ковал как «полевую программу». Сам Эйнштейн стоял на по¬зициях полевой программы и до конца своей жизни стремился построить единую теорию поля, хотя и безуспешно.
В конце XIX века теория Максвелла стала играть ведущую роль в физике, и вместе с тем она вступила в противоречие с МКМ. Вместо принципа дальнодейст¬вия она выдвинула и обосновала прямо противоположный принцип близкодействия, согласно которому сило¬вое действие передается от точки к точке. Скорость све¬та включена в новую теорию, что хотя бы в скрытой форме противоречит бесконечно большим скоростям, допускаемым в классической физике. Наконец, открыт новый тип физической реальности - поле, которое не сводится ни к материальным точкам, ни к веществу, ни к атомам. Если к этому добавить обнажившиеся про¬тиворечия и слабые стороны самой классической фи¬зики, то станет понятно, что в конце XIX века стре¬мительно нарастал кризис механистической научной картины мира.
С конца XIX - начала XX века ученые приступили к изучению качественно новых объектов в сравнении с классической физикой, и на этой основе был получен целый ряд принципиально новых результатов, позво¬ливших дать новое истолкование некоторым базисным понятиям.
Первое и, по-видимому, самое мощное влияние на перестройку НКМ оказала теория относительности выдающегося физика-теоретика XX столетия Альбер¬та Эйнштейна (1879-1955).
Поскольку в теории относительности Эйнштейна большую роль играет принцип относительности движения в формули¬ровке Ньютона, то полезно еще раз привести ее. Впервые этот принцип ввел Галилей, о чем говорилось выше. С уче¬том идей Декарта Ньютон уточнил и расширил формулиров¬ку Галилея. В частности, в качестве систем отсчета он брал не тела, а декартову систему координат.
Среди систем отсчета выделяют инерциальные, особенность которых состоит в том, что для них выполняется прин¬цип относительности движения.
Принцип относительности движения означает, что во всех инерциальных системах отсчета механические процессы ин¬вариантны. Иначе говоря, два наблюдателя в одной и другой инерциальной системе отсчета увидят, что в их системах фи¬зические процессы протекают одинаково. Это означает также, что переход от одной инерциальной системы отсчета к другой осуществляется по правилам галилеевых преобразований, рассмотренных выше. И наоборот, если при переходе от одной системы отсчета к другой правила галилеевых пре¬образований не выполняются, то и принцип относительности движения не выполняется, поэтому такие системы отсчета не будут инерциальными. Таким смыслом наполнен принцип относительности движения в классической механике.
Содержание работы
ВВЕДЕНИЕ. 3
ГЛАВА I. ПЕРЕХОД ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ТЕОРИИ МАКСВЕЛЛА К СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ЭЙНШТЕЙНА ...... 4
ГЛАВА II. СПЕЦИАЛЬНАЯ ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ А.ЭЙНШТЕЙНА 9
ГЛАВА III. СОЗДАНИЕ ОБЩЕЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ .... 12
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 16
ЛИТЕРАТУРА.. 17
Использованная литература
- СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
- Большая Советская Энциклопедия. Т. 1-30. М. , 1970-1979.
- Горелов А.А. Концепции современного естествознания. М.: Центр, 2001.
- Концепции современного естествознания. Ростов-на-Дону, 2001.
- Логунов А. Новая теория гравитации. // Наука и жизнь. 1987, №2, 3.
- Мотылева Л.С., Скоробогатов В.А., Судариков А.М. Концепции современного естествознания. СПб.: Союз, 2000.
- Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. М.: Гардарики, 2000.
- Пахомов Б.Я. Становление современной научной картины мира. М., 1995.
- Эйнштейн А. Собрание научных трудов. М.: Просвещение, 1987.