Найти в Дзене
Science and technology

Специальная теория относительности на пальцах

Специальная теория относительности(СТО)- это один из фундаментальных разделов современной физики, вместе с квантовой физикой и общей теории относительности. В своё время, СТО развела шумиху вокруг научного общества, перевернув все представления о пространстве и времени. Это было целой научной революцией, когда старые представления о мире оказались не совсем точными и являлись частными случаями СТО. Как у любой физической теории, у СТО есть свои постулаты. Их всего 2. 1)Скорость света в вакууме постоянна во всёх инерциальных системах отсчёта( Постулат постоянства скорости света). Суть постулата в следующем: Скорость света в вакууме всегда одинакова и не изменяется. Скорость света является предельной величиной, быстрее скорости света быть ничего не может(согласно СТО). 2)Все физические процессы протекают одинаково во всех системах отсчёта. Т.е. где бы мы не находились, всегда физические процессы будут проходить одинаково. Фундамент этой теории составляют так называемые преобразования

Специальная теория относительности(СТО)- это один из фундаментальных разделов современной физики, вместе с квантовой физикой и общей теории относительности. В своё время, СТО развела шумиху вокруг научного общества, перевернув все представления о пространстве и времени. Это было целой научной революцией, когда старые представления о мире оказались не совсем точными и являлись частными случаями СТО.

Альберт Эйнштейн у доски с формулами СТО.
Альберт Эйнштейн у доски с формулами СТО.

Как у любой физической теории, у СТО есть свои постулаты. Их всего 2.

1)Скорость света в вакууме постоянна во всёх инерциальных системах отсчёта( Постулат постоянства скорости света). Суть постулата в следующем: Скорость света в вакууме всегда одинакова и не изменяется. Скорость света является предельной величиной, быстрее скорости света быть ничего не может(согласно СТО).

2)Все физические процессы протекают одинаково во всех системах отсчёта. Т.е. где бы мы не находились, всегда физические процессы будут проходить одинаково.

Фундамент этой теории составляют так называемые преобразования Лоренца, связывающие пространственно-временные координаты. Простым языков, это просто правила перехода из одной системы отсчёта в другую.

-2

Из преобразований Лоренца можно вывести следствия, которые кажутся вроде бы абсурдными.

1)Замедление времени. Да действительно это так. Чем быстрее движется тело, тем медленнее для него идёт время. Т.е. получается, что для света время не идёт(ну или просто останавливается).

Так выглядит формула сокращения времени
Так выглядит формула сокращения времени

2)Сокращение длины. Представьте себе палку, движущуюся в одной системе отсчёта с одной скоростью(близкой к скорости света), и туже самую палку, движущуюся в другой системе отсчёта с другой скоростью(так же близкой к скорости света). Согласно этому следствию, чем быстрее движется палка, чем меньше становится её размер.

Сокращение линейных размеров объекта
Сокращение линейных размеров объекта

Специальная теория относительности нашла своё применение в ядерной физике, физике элементарных частиц . Конечно,в повседневной жизни она не используется, так как скорости привычного мира малы(т.е. релятивистские эффекты либо очень малы, либо их нет).

Стоит отметить, что теория относительности не всесильна, она не может описать гравитацию(этим занимается общая теория относительности, которая гораздо сложнее).