Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

15.2: Підготовка

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    75914

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Швидкість світла становить, за визначенням, рівно 2,997 924 58% 10 8 м с - 1, і однакова щодо всіх спостерігачів. Це, здавалося б, просте речення запрошує кілька коментарів.

    Перший: Зверніть увагу, що я використовував слово «швидкість». Деякі письменники використовують слово «швидкість» так, ніби це просто більш вражаючий і науково-звучний синонім «швидкість». Я вірю, що всі читачі цих нотаток знають різницю і будуть використовувати слово «швидкість», коли вони означають «швидкість», і слово «швидкість», коли вони означають «швидкість» - безумовно, не необгрунтована вимога. Сказати, що «швидкість» світла однакова для всіх спостерігачів, означає, що напрямок руху світла однакове щодо всіх спостерігачів. Це, безсумнівно, зовсім не те, що має намір передати письменник, який вживає слово «швидкість», але це буквальне (і, звичайно, досить помилкове) значення твердження.

    По-друге: Як ми можемо визначити швидкість світла, щоб мати певне точне значення? Звичайно, швидкість світла - це те, що ми вважаємо, що вона є, і ми не вільні визначати її значення. Але насправді нам це дозволено, а пояснення, коротко, таке.

    Протягом історії метр визначався кількома різними способами. Свого часу це була вказана частка окружності Землі. Пізніше це була відстань між двома подряпинами на бруску платино-іридієвого сплаву, що проходила в Парижі. Пізніше ще це була вказана кількість довжин хвиль певної лінії в спектрі ртуті, або кадмію, або аргону або криптону. У нашому сучасному стані технологій набагато легше вимірювати та відтворювати точні стандарти частоти, ніж вимірювати та відтворювати стандарти довжини. Через це поточна одиниця часу СІ (Système International) є SI секунда, яка заснована на частоті певного переходу в спектрі цезії, і звідти метр визначається як відстань, пройдена світлом у вакуумі в певному частка секунди СІ, швидкість світла присвоєно точне значення, вказане вище.

    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.

    Третє: Як швидкість світла може бути однаковою щодо всіх спостерігачів? Це твердження є абсолютно центральним для теорії особливої відносності, і воно може розглядатися як його фундаментальний і найважливіший принцип. Ми обговоримо це далі в решті глави.