15: Спеціальна відносність
- Page ID
- 75759
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
Словосполучення «особлива» відносність стосується перетворень між опорними кадрами, які рухаються відносно один одного з постійними відносними швидкостями. Опорні кадри, які прискорюються або обертаються або рухаються будь-яким іншим способом, крім постійної швидкості по прямій лінії, включені як частина загальної теорії відносності і не розглядаються в цьому розділі.
- 15.2: Підготовка
- Детальне обговорення точних визначень одиниць часу, відстані і швидкості є частиною предмета метрології. Це важливий і цікавий предмет, але він лише незначно актуальний для теми відносності, а отже, процитувавши точне значення швидкості світла, ми залишаємо подальше обговорення метрології тут.
- 15.5: Перетворення Лоренца
- Неможливо визначити швидкість руху рівномірно рухомого опорного кадру будь-якими способами, будь то механічним або електричним, або взагалі будь-яким експериментом, виконаним повністю або частково в межах цього кадру, або навіть за допомогою посилання на інший кадр.
- 15.8: Тимчасові та космічні 4 вектори
- «Світловий рік» - це одиниця відстані, яка використовується при описі астрономічних відстаней до непрофесіонала, і вона також корисна при описі деяких аспектів теорії відносності. Це відстань, пройдена світлом за рік.
- 15.10: Час розширення
- Інтервал s між двома подіями явно не залежить від орієнтації будь-яких опорних кадрів і однаковий, коли згадуються два опорні кадри, які можуть бути нахилені один до одного. Але складові вектора, що з'єднують дві події, або їх проекції на вісь часу або космічну вісь зовсім не очікуються рівні.
- 15.11: Парадокс близнюків
- Наприкінці 1950-х та початку 1960-х років виникли великі суперечки щодо проблеми, відомої як «Парадокс близнюків». Суперечка не обмежувалася науковими колами, а аргументувалася вченими та іншими в газетах, журналах та багатьох серйозних журналах. Парадокс - це розумовий експеримент у спеціальній теорії відносності за участю однакових близнюків, один з яких здійснює подорож у космос на швидкісній ракеті і повертається додому, щоб виявити, що близнюк, який залишився на Землі, постарів більше.
- 15.12: А, В і С
- A, B і C були трьома персонажами в есе канадського гумориста Стівена Лікока про людський елемент в математиці. «A, B і C використовуються для риття канави. А може копати стільки ж за одну годину, скільки Б може копати за дві...»
- 15.13: Одночасність
- Якщо часовий інтервал, що посилається на один відліковий кадр, може бути різним при зверненні до іншої системи відліку (і оскільки часовий інтервал є лише одним компонентом чотири-вектора, величина компонента, безумовно, залежить від орієнтації в чотирьох просторах чотирьох осей), це підвищує можливість того, що існує може бути нульовим інтервалом часу відносно одного кадру (тобто дві події є одночасними), але не є одночасними відносно іншого.
- 15.14: Порядок подій, причинно-наслідковий зв'язок та передача інформації
- Можливо, навіть можливо, що якщо одна подія передує іншій в одному опорному кадрі, в іншій системі відліку інша передує одній. Іншими словами, порядок виникнення подій може бути різним в двох кадрах. Це дійсно може бути так, і діаграми Мінковського можуть допомогти нам зрозуміти, чому і за яких обставин.
- 15.15: Похідні
- Ми зупинимося тут і встановити кілька похідних тільки для довідки і в разі, якщо ми потребуємо їх пізніше.
- 15.18: Допплерівський ефект
- Загальновідомо, що формула ефекту Допплера в звуці відрізняється залежно від того, чи є це джерело або спостерігач, який знаходиться в русі. Тому спробую пояснити, чому фізично існує різниця. Потім, коли ви досконально зрозуміли, що спостерігач у русі - це зовсім інша ситуація від джерела в русі, і формули повинні бути різними, ми розглянемо ефект Доплера у світлі, і повернемося до квадратного, коли виявимо, що формули для джерела в
- 15.29: Сили
- Сила визначається як швидкість зміни імпульсу, і ми хочемо знайти перетворення між силами, що відносяться до кадрів, в рівномірному відносному русі таким чином, щоб це відношення трималося на всіх таких кадрах.
Мініатюра: Світлий конус. (Громадське надбання; Сакурамбо).