Общие представления о пространственных и временных характеристиках Вселенной
Страница 3

Биология » Пространственные, временные и массовые масштабы вселенной » Общие представления о пространственных и временных характеристиках Вселенной

Следующий шаг в развитии представлений о пространстве и времени был сделан в теории электромагнитного поля (1860-1865 гг.) Максвелла.

Оказалось, что взаимодействие между зарядами и токами передается с помощью электромагнитного поля, которое распространяется со скоростью света в виде электромагнитных волн. Это сыграло существенную роль для описания физических свойств пространства и времени. В опытах со светом (Майкельсон) было установлено, что скорость света не зависит от движения системы отсчета, а значит, преобразования Галилея для электромагнитных явлений являются неверными. Эти преобразования были найдены Лоренцем, но там оказалось много непонятного: размеры тел сокращались в направлении движения, промежуток времени между событиями сокращался в движущихся системах, масса тел возрастала с ростом скорости их движения. Все эти трудности были объяснены в специальной теории относительности (СТО)

, разработанной А.Эйнштейном

в 1905 г. Это была новая теория пространства и времени. Эйнштейн распространил принцип относительностиГалилея

на все физические явления и постулировал постоянство скорости света во всех инерциальных системах и ее предельность (самая большая скорость, существующая в природе). Пространство и время оказались относительными

, т.е. зависящими от выбора системы отсчета. Вариантными оказались масса тел и их размер, считавшиеся абсолютными в механике Ньютона. Кроме того, пространство и время оказались взаимосвязанными, образуя единый четырехмерный континуум. Абсолютным в СТО оказался, наряду со скоростью света, и пространственно-временной интервал, связывающий пространство и время. Дальнейший этап в развитии представлении о пространстве и времени был связан с разработкой общей теории относительности (ОТО)

, в которой принцип относительности был распространен на все системы отсчета, т.е. на инерциальные и неинерциальные. Это следовало из эквивалентности инертной и гравитационной массы и было принято А.Эйнштейном в качестве фундаментального закона природы. Оказалось, что свойства пространства зависят от движущейся материи. Ее скопления искривляют пространство, и его метрика описывается не геометрией Евклида, а геометрией Римана. Массивные тела искривляют ход светового луча, уменьшают частоту колебаний, т.е. замедляют ход времени. Это проявляется, в частности, в красном гравитационном смещении: чем больше тяготение, тем больше увеличивается длина волны излучения и уменьшается его частота. При определенных условиях длина волны может устремиться к бесконечности, а частота - к нулю. Это происходит в условиях черной дыры. Таким образом, пространство и время

- это не сцена, на которой разыгрываются все события, как полагал Ньютон, и которая остается, даже если исчезает материя.

Страницы: 1 2 3 


Рекомендуем к прочтению:

Предпосылки и основное содержание новейшей революции в естествознании (XX в.) Становление современной науки
Новейшая революция в естествознании, начавшаяся в 90-х годах XIX века и продолжавшаяся до середины XX века, была глобальной научной революцией, подобной революции XVI-XVII вв. Начавшись в физике, она затем проникла в другие естественные н ...

Электромагнитная картина мира.
Эта модель природы возникла в конце XIX в. Идеи, которые легли в ее основу, начали формироваться в физике задолго до ее утверждения. В то время еще господствовал механистический способ мышления. Но он уже не был в состоянии объяснить новы ...

Описание экосистемы пресного водоема
Растительными остатками и развивающимися на них бактериями питаются простейшие, которых поедают мелкие рачки. Рачки, в свою очередь, служат пищей рыбам, а последних могут поедать хищные рыбы. Пищевые цепи сложно переплетены. Если какой-ни ...