- Главная
- Разное
- Бизнес и предпринимательство
- Образование
- Развлечения
- Государство
- Спорт
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Религиоведение
- Черчение
- Физкультура
- ИЗО
- Психология
- Социология
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Что такое findslide.org?
FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.
Обратная связь
Email: Нажмите что бы посмотреть
Презентация на тему Классические концепции ЕНКМ. Концепция мира событий
Содержание
- 3. Концепция мира событий (реализация идеи
- 4. Система отсчета - Система координат + совокупность «местных» неподвижных часовxу
- 5. Если СО движется с большой скоростью
- 6. «Парадокс» μ – мезонов и замедление
- 7. Как это объяснить?Какой из автомобилей раньше придет к финишу?
- 8. Разложение скорости на проекции хЕсли V =Vy
- 9. Событие -В простейшем случае для описания события
- 10. В покое изменяется только одна координата -времяЕсли
- 11. При перемещении теладвижение как бы «распределяется» между пространственным и временным измерениямикоординатаВремя «течет»
- 12. Полная скорость движения любого объекта в
- 13. Движущиеся в пространстве часы идут
- 14. Чем больше его скорость, тем меньше tg
- 15. времяКоордината увеличивается Рассмотрим движение тела с некоторой нерелятивистской скоростью
- 16. времяКоордината увеличиваетсяВремя
- 17. времяКоордината увеличиваетсяВремя
- 18. Фотон движется в пустоте со скоростью С
- 19. Если бы тело массой m перемещалось в
- 20. Научная фантастикаПарадокс близнецов
- 21. Рассуждаем дальше:Если перемещающиеся в пространстве часы замедляют
- 22. «Кажущееся» сокращение длины в направлении движения Если
- 23. Новые относительные величины События А и В
- 24. Понятие «в одном месте»
- 25. Итак, в мире событий не существует
- 26. Итак,В мире больших скоростей неподвижный и движущийся
- 27. ОДНАКО НЕЛЬЗЯ ПОЛАГАТЬ, ЧТО В МИРЕ СОБЫТИЙ
- 28. Создатель специальной теории относительности – А. Эйнштейн1879-1955
- 29. Основные принципы СТОПринцип относительностиВо всех СО, которые
- 30. 2. Принцип предельной скорости Объекты,
- 31. Главная идея СТО независимость скорости света от
- 32. Проявление эффектов теории относительностиМагнитное поле электрического тока
- 33. Проявление эффектов теории относительностиВлияние движения СО на
- 34. В мире событий изменяется правило преобразования скорости
- 35. Изменяются также по сравнению с галилеевыми правила преобразования координат
- 36. Обобщение выражений для импульса энергия покоя mc2Кинетическая энергия полной энергии
- 37. Два электромагнитных импульса движутся навстречу друг другу
- 38. Поэтому
- 39. Различные системы отсчета производят различное «расщепление»
- 40. Универсальность константы с Данная величина
- 41. Фундаментальность константы сДанная величина существенна для всех
- 42. с – имеет более глубокий смысл, чем
- 43. Концепция мира событийСуществует единый четырехмерный пространственно-временной мир
- 44. Концепция мира событий Скорость света является предельно
- 45. Понятия «одновременно» и в «одном месте» не
- 46. Значение теории относительностиДо СТО - две самостоятельные
- 47. Необходимость модификации Ньютоновской теории гравитации Теория гравитации
- 48. Чтобы разрешить это противоречие, необходимо вернуться к обсуждению самого понятия пространства
- 49. Пространство-время в присутствии массивных тел: «Без
- 50. К понятию пространстваАЛФАВИТ: А Б В Г
- 51. Согласно Лейбницу Если из пространства убрать все
- 52. В присутствии малых масс - геометрия
- 53. Величие числа ππ = 3,141592653589793238462634385…Оно формирует евклидову
- 54. Памятник великому числу π в Сиэтле перед зданием Музея искусств
- 55. В геометрии Евклида существуют плоские и кривые поверхности
- 56. Кривизна поверхности в евклидовом пространствеКривизна = 0Кривизна > 0Кривизна < 0
- 57. Пространство с нулевой кривизной - «плоское»
- 58. Неевклидовы пространства имеют кривизну < 0 или
- 59. В искривленном пространстве–- параллельные могут пересекаться
- 60. Дуга АВ - геодезическаяКратчайшее расстояние между двумя
- 61. В искривленном пространстве свободные тела движутся по кривым линиям
- 62. Самолеты экономят горючее: Кратчайший путь Нью-Йорк- Пекин
- 63. Батут с грузами– модель искривленного пространства
- 64. В СТО рассматриваются
- 65. Гравитация создает ускорение g
- 66. Ускорение свободного падения, создаваемое планетами, зависит
- 67. Масса Земли 6 10 24 кг; радиус Земли 6,4 10 3 м
- 68. Можно ли «управлять» силой тяжести? При резком
- 69. Можно ли создать «невесомость»Если трос лифта оборвется,
- 70. Движение по окружности происходит с центростремительным ускорениемПри движении по окружности кресло отклоняется от вертикали
- 71. Человек 1 измеряет длину окружности карусели линейкой
- 72. При вращении карусели размер линейки в
- 73. Эйнштейн: принцип эквивалентности ТЯГОТЕНИЕДвижение в поле тяготения
- 74. Источник искривления пространства – массивные космические тела.
- 75. Дж. Уиллер:Масса управляет пространством, говоря ему, как искривляться, а пространство управляет массой, говоря ей, как двигаться
- 76. Сближение и расхождение геодезических – результат тяготения,
- 77. Концепция пространства-времени в ОТО Описание гравитационного взаимодействия
- 78. Концепция пространства-времени в ОТОПространство-время оказываются локально искривленнымиВся
- 79. Гравитационная постоянная GОпределяет силу тяготения между объектами,
- 80. При скоростях, сравнимых со скоростью света:
- 81. Отклонение светового луча вблизи Солнца – следствие
- 82. Смещение перигелия Меркурия
- 83. Смещение перигелия Меркурияпо Ньютону
- 84. архив
- 85. Электромагнитное излучение атомов
- 86. Атомные часыАтомы одного сорта в пустоте излучают
- 87. Влияние гравитации на ход атомных часов
- 88. Эффект «красного смещения»
- 89. Наш мир – плоский или искривленный ?Искривление
- 90. АРХИВ
- 91. Сириус (α Большого Пса) – ярчайшая звезда нашего небаПопробуем разобраться
- 92. Относительность парадокса близнецовРасстояние до Сириуса 8,7
- 93. Относительность парадокса близнецовС другой стороны, космонавт
- 94. Относительность парадокса близнецовРешение: Ракета – неинерциальная
- 95. Мауриц Эшер 1898-1972, НидерландыАвтопортрет (1929 г.)Относительностьотносительность
- 96. Предел круга
- 97. Бутылка КлейнаПространство Калаби-ЯуПоверхность в четырехмерном пространстве, не имеющая краев
- 98. Модель бутылки Клейна в трёхмерном евклидовом пространстве,
- 100. Скачать презентацию
- 101. Похожие презентации
Концепция мира событий
Слайд 3 Концепция мира событий (реализация идеи единства
пространства и времени)
Понятие события ( что? где? когда?)
отражает
равноправие пространственных и временных координат для описания движения любого объекта в данной неподвижной системе отсчета (СО).Слайд 5 Если СО движется с большой скоростью
(V сравнимо со скоростью света):
понятия когда? и как долго? становятся неоднозначными, они начинают зависеть от скорости СО.
показания «местных» часов зависят от пространственных координат события
промежутки времени между событиями зависят от скорости системы отсчета
Слайд 6
«Парадокс» μ – мезонов и замедление времени
μ
– мезон в лаборатории на Земле «живет» от рождения
до распада τ = 2,2 ∙ 10 - 6 сек.Даже при скорости, равной С = 3 ∙ 10 8 м/сек он смог бы пройти расстояние
= 660 м
«Место» его рождения на высоте 20 км над Землей.
Как разрешить противоречие?
либо v >> c,
либо t >> τ !!!
Слайд 8
Разложение скорости на проекции
х
Если V =Vy ,
то скорость по оси Х равна 0 и перемещения
вдоль оси X нетV=VY
Vy
Слайд 9
Событие -
В простейшем случае для описания события необходимо
задать две координаты ( x , t)
x
t
( x , t)
При движении тела изменяются обе координаты
Слайд 10
В покое изменяется только одна координата -время
Если тело
не изменяет своего положения, «движение» все равно происходит, но
во временивремя
координата
Х=х0
Время «течет»,
Перемещения нет, покой в точке
Х=х0
Слайд 11
При перемещении тела
движение как бы «распределяется» между пространственным
и временным измерениями
координата
Время «течет»
Слайд 12 Полная скорость движения любого объекта в пространстве
и во времени всегда равна скорости света
Если тело перемещается
в пространстве из состояния покоя, «часть» движения только во времени «перенаправляется» в движение в пространстве. Это можно интерпретировать как замедление движения во времени, или замедление времени
Темп хода движущихся часов замедляется!
Слайд 13
Движущиеся в пространстве часы
идут медленнее
Период неподвижных часов
Период
движущихся часов
Знаменатель дроби тем меньше 1, чем больше
v - – скорость движения часов в неподвижной ИСОСкорость света
t 1
= tg α =
x v
Слайд 14 Чем больше его скорость, тем меньше tg α.
По мере приближения скорости к скорости света tg α
стремится к 0
Слайд 15
время
Координата увеличивается
Рассмотрим движение тела с
некоторой нерелятивистской скоростью
Слайд 16
время
Координата увеличивается
Время
« течет»
Для тела,
движущегося с большей скоростью, угол наклона графика к горизонтальной оси уменьшается Это можно трактовать так: проекция движения на ось времени сокращается,
Слайд 17
время
Координата увеличивается
Время
« течет»
По
мере приближения скорости к скорости света движение по оси времени всё более сокращается
Слайд 18
Фотон движется в пустоте со скоростью С
время
Координата
увеличивается
Время =0, оно
« не течет»Движение более « не распределяется» между пространственным и временным измерениями, а происходит только по пространству. При этом его компонента вдоль оси времени исчезает. Для фотонов «время остановилось», они не «стареют» !
Слайд 19
Если бы тело массой m перемещалось в пространстве
со скоростью света (как фотоны в пустоте), его «движение
во времени» вообще бы прекратилосьЭто и происходит с фотонами в вакууме. Для них «время остановилось», они не «стареют» !
Слайд 21
Рассуждаем дальше:
Если перемещающиеся в пространстве часы замедляют свой
ход, то измеряемое с их помощью расстояние также должно
уменьшиться!Точка зрения неподвижного наблюдателя:
размер объекта, движущегося со скоростью V , уменьшается
L p< L
Слайд 22
«Кажущееся» сокращение длины в направлении движения
Если бы
самолет летел с V ~ c, диспетчер на Земле
обнаружил бы, что самолет стал «короче». Пилоту бы показалось, что короче стала взлётная полоса. Это проявление относительности эффекта!
Слайд 23
Новые относительные величины
События А и В происходят
в одно ВРЕМЯ в неподвижной системе
А
В
t
ВРЕМЯ
ВРЕМЯ
А
В
t 1
t2 V
x
x
События А и В происходят в
разное ВРЕМЯ
в движущейся системе
Понятие «одновременно» зависит от скорости системы отсчета
Слайд 24 Понятие «в одном месте»
зависит от скорости системы отсчета
Х
время
А
В
События А и В в
одном месте в неподвижной СОвремя
А
В
Х1
Х2
V
События А и В
происходят в
разных местах
в движущейся СО
Слайд 25
Итак, в мире событий
не существует абсолютных
представлений об одновременности и одноместности двух событий.
Эти понятия становятся
относительными
Слайд 26
Итак,
В мире больших скоростей неподвижный и движущийся наблюдатели
воспринимают пространство и время по-разному: скорости, расстояния, промежутки времени
зависят от наблюдателя, ноВ этом мире есть новая абсолютная сущность – единое пространство-время
Слайд 27 ОДНАКО НЕЛЬЗЯ ПОЛАГАТЬ, ЧТО В МИРЕ СОБЫТИЙ НЕ
СУЩЕСТВУЕТ ИНВАРИАНТНЫХ, Т.Е. НЕ ЗАВИСЯЩИХ ОТ ВЫБОРА ИСО, ВЕЛИЧИН.
ДЕЛО В ТОМ, ЧТО НА СМЕНУ РАССТОЯНИЮ И ПРОМЕЖУТКУ ВРЕМЕНИ , КОТОРЫЕ В ЭТОМ МИРЕ ОКАЗЫВАЮТСЯ ОТНОСИТЕЛЬНЫМИ, ПРИХОДИТ ИХ КОМБИНАЦИЯ, НАЗЫВАЕМАЯ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫМ ИНТЕРВАЛОМПространственно-временной интервал не зависит от скорости системы отсчета. Во всех ИСО он имеет одно и то же значение.
Слайд 29
Основные принципы СТО
Принцип относительности
Во всех СО, которые движутся
равномерно и прямолинейно,:
физические характеристики объектов могут иметь разные
числовые значения, однако законы природы, выражающие отношения между характеристиками объектов, одинаковы
Слайд 30
2. Принцип предельной скорости
Объекты, имеющие
ненулевую массу,
не могут достигать скорости
V, равной скорости света в пустоте: V < c.3. Принцип постоянства скорости света
Скорость света не зависит от скорости движения источника излучения, а также от скорости наблюдателя
Слайд 31
Главная идея СТО
независимость скорости света от движения
наблюдателя – неопровержимый факт
Чтобы реализовать этот факт, пространство и
время «подстраиваются» под наблюдателя:они могут растягиваться и сжиматься
Слайд 32
Проявление эффектов теории относительности
Магнитное поле электрического тока –
релятивистский эффект
За счет скорости движения уменьшается расстояние между зарядами.
Это ведет к эффективному увеличению силы их взаимодействия – появлению магнитной силы.e - e - e - e - e -
Электрический ток
Слайд 33
Проявление эффектов теории относительности
Влияние движения СО на электрическое
и магнитное поле:
понятия
электрического поля Е и
магнитного
поля В относительны, т.е. зависят от СО. В ИСО покоя магнитного поля нет!
Слайд 34 В мире событий изменяется правило преобразования скорости при
переходе от одной ИСО к другой:
v- скорость объекта
относительно движущейся ИСО ∑’; V- скорость ИСО ∑’ относительно неподвижной ИСО ∑U- скорость объекта относительно неподвижной ИСО ∑
v,V<< C
v~C; V~C
Слайд 37 Два электромагнитных импульса движутся навстречу друг другу вдоль
оси Х. Найти скорость одного импульса в ИСО, связанной
с другим импульсом.
В другой системе отсчета скорость фотона по-прежнему равна С
Слайд 38
Поэтому при
произвольных скоростях даже для движения по оси Х двумерный
континуум (x,t) не может быть разбит на два независимых континуума (x) и (t), что означало бы раздельное рассмотрение пространства и времени (как в галилеевой физике для нерелятивистских движений) Мир событий -это единый четырёхмерный континуум. Каждому событию соответствуют четыре определенных числа. Мир событий реализуется в едином пространстве-времени!
Большие расстояние и время можно измерять в одних и тех же единицах. Световой год — это расстояние, которое свет проходит за календарный год,(около 1016 метров).
Слайд 39
Различные системы отсчета производят различное
«расщепление» единого
четырехмерного пространства — времени на трехмерное пространство и одномерное
время.ИСО «вырезают» из пространства — времени «плоские» пространственные «слои», внутренняя геометрия которых является евклидовой.
Вращающаяся система отсчёта всегда имеет ускорение и «расщепляет пространство — время на «кривые» пространственные «слои». Поэтому здесь геометрия пространства оказывается неевклидовой,
Геометрия пространства – времени относительна.
Слайд 40
Универсальность константы с
Данная величина определяет:
скорость ЭМИ
в пустоте V = c
2. силу взаимодействия двух
эл. токов3. связь размеров неподвижного
и движущегося объектов
4. связь промежутков времени в неподвижной и движущейся СО
5. величину импульса объекта
6. энергию покоя любого объекта
Даже для объектов, имеющих скорость
V ≠ c
Слайд 41
Фундаментальность константы с
Данная величина существенна для всех видов
материи - ЭМИ (масса фотона =0) и тел, имеющих
ненулевую массу.Универсальность и фундаментальность константы с
дает основание связать ее со свойствами не самих объектов, а с единым пространством – временем, т.е. с геометрией мира событий
Слайд 42 с – имеет более глубокий смысл, чем только
скорость света.
Ее относят к числу четырех мировых констант
и называют также
электродинамической постоянной
Слайд 43
Концепция мира событий
Существует единый четырехмерный пространственно-временной мир событий,
в котором:
Все явления определяются единой мировой константой –
электродинамической постоянной с
Слайд 44
Концепция мира событий
Скорость света является предельно возможной
скоростью движения материальных объектов
с = 3∙ 108 м/секСлайд 45 Понятия «одновременно» и в «одном месте» не являются
одинаковыми для всех систем отсчета. Они зависят от
скорости движения системы отсчетаДаже изолированное неподвижное тело массы m обладает энергией покоя
E 0 =mc 2
Слайд 46
Значение теории относительности
До СТО - две самостоятельные теории,
противоречащие друг другу:
Механика - скорость объекта зависит от выбора
СОЭлектромагнетизм – скорость ЭМИ постоянна во всех СО
СТО объединила обе теории на основе новых представлений о едином мире событий
Слайд 47
Необходимость модификации Ньютоновской теории гравитации
Теория гравитации Ньютона
основана на понятии силы тяготения, которая является дальнодействующей силой:
она действует мгновенно на любом расстоянии.Это несовместимо с со специальной теорией относительности, в которой никакая информация не может распространиться быстрее скорости света в пустоте.
Слайд 48
Чтобы разрешить это противоречие, необходимо вернуться к обсуждению
самого понятия пространства
Слайд 49
Пространство-время в присутствии массивных тел:
«Без материи нет и
пространства.
Пространство есть такой порядок,
который делает возможным
расположение
тел в случае их совместного
существования»
Г.Лейбниц
1646-1716
Слайд 50
К понятию пространства
АЛФАВИТ: А Б В Г Д
Е Ж З…Э Ю Я
Возникает вместе с буквами
Устанавливает взаимное
расположение (порядок) буквНе имеет смысла без буквенного содержания
Аналогично
ПРОСТРАНСТВО-ВРЕМЯ имеет смысл только применительно к событиям, происходящим в нем с массивными телами.
Слайд 51
Согласно Лейбницу
Если из пространства убрать все объекты,
оно стало бы столь же бессмысленным, как и алфавит
без буквЕсли бы Вселенная сдвинулась «в сторону» как единое целое, мы не смогли бы об этом узнать.
Невозможность обнаружить пространство как самостоятельную сущность - подтверждение позиции Лейбница
Слайд 52 В присутствии малых масс - геометрия Евклида
аксиома
параллельных Сумма углов треугольника равна 180 0 (π)
Длина окружности 2π r
Кратчайшее расстояние - прямая
В прямоугольном треугольнике – теорема Пифагора: сумма квадратов катетов равна квадрату гипотенузы
r
Слайд 53
Величие числа π
π = 3,141592653589793238462634385…
Оно формирует евклидову геометрию,
которая справедлива для большей части Вселенной
В знак фундаментальности этого
числа существует «праздник π», который совпадает с днем рождения А.Эйнштейна.Как вы думаете, в чем причина этого совпадения? Назовите этот день.
Слайд 57
Пространство с нулевой кривизной -
«плоское» пространство
В нем
справедлива геометрия Евклида (теорема Пифагора)
В нем могут быть кривые
поверхности и объемные тела, имеющие три измерения
Слайд 58 Неевклидовы пространства имеют кривизну < 0 или >
0
Пространства-поверхности не вложены в трехмерный мир, а
самостоятельные геометрические сущности
Слайд 60
Дуга АВ - геодезическая
Кратчайшее расстояние между двумя точками
на сфере (одной из поверхностей с положительной кривизной)- дуга
сечения, проходящего через центр сферыСлайд 64 В СТО рассматриваются
только движения
с постоянными скоростямиЭти движения неотличимы от покоя
В то же время движения с ускорением имеют существенные особенности. Они происходят под действием сил, самая универсальная из которых – сила тяготения
Слайд 65 Гравитация создает ускорение g
и вызывает
силу тяжестиСила тяжести (гравитационная сила) – сила притяжения
Слайд 66 Ускорение свободного падения, создаваемое планетами, зависит от
их массы , радиуса и высоты, на которую поднято
тело.
Слайд 68
Можно ли «управлять» силой тяжести?
При резком подъёме
в лифте нам кажется, что наш вес увеличивается, а
при резком спуске - уменьшаетсяПроявление связи ускорения и гравитации заметил Эйнштейн, сформулировав ПРИНЦИП ЭКВИВАЛЕНТНОСТИ.
Вес тела- это сила давления на опору или подвес
Слайд 69
Можно ли создать «невесомость»
Если трос лифта оборвется, то
лифт, весы и человек будут падать с одинаковым ускорением
g.Человек перестанет давить на весы, и они покажут ноль. Вес свободно падающего тела равен нулю.
При этом сила тяжести не исчезнет. Она по-прежнему определяется как
Слайд 70
Движение по окружности происходит с центростремительным ускорением
При движении
по окружности кресло отклоняется от вертикали
Слайд 71 Человек 1 измеряет длину окружности карусели линейкой длиной
в радиус.
В неподвижном состоянии линейка уложится на ней раз.Человек 2 измеряет радиус карусели
Слайд 72 При вращении карусели размер линейки в руках
человека 1 сократится, и на окружности она уложится больше,
чем раз (это число зависит от скорости вращения). Он решит, что пространство не-евклидово, т.е. карусель находится в искривлённом пространстве. Но человек 1 при вращении к тому же почувствует, что он прижат к стенке из-за действия центробежной силы, зависящей от ускорения, как будто появилась «горизонтальная» сила тяжести!
1
2
Счастливая идея Эйнштейна: ускоренное движение связано с искривлением пространства и времени.
Слайд 73
Эйнштейн: принцип эквивалентности
ТЯГОТЕНИЕ
Движение в поле тяготения (с
ускорением ) эквивалентно движению (по инерции) в искривленном пространстве
без материиКривизна пространства-времени
Слайд 74 Источник искривления пространства – массивные космические тела. Вблизи
них пространство приобретает кривизну.
Теория тяготения Эйнштейна -
общая теория относительности (ОТО)
Слайд 75
Дж. Уиллер:
Масса управляет пространством, говоря ему, как искривляться,
а пространство управляет массой, говоря ей, как двигаться
Слайд 76 Сближение и расхождение геодезических – результат тяготения, источником
которого служит масса.
Вблизи массивного тела даже луч света отклонится
от прямолинейного направления
Слайд 77
Концепция пространства-времени в ОТО
Описание гравитационного взаимодействия между
телами можно свести к описанию пространства-времени, кривизна которого определяется
гравитационной постоянной G .
Слайд 78
Концепция пространства-времени в ОТО
Пространство-время оказываются локально искривленными
Вся материя,
рассеянная в Космосе, вносит вклад в гравитационное поле и,
тем самым, в кривизну пространства-времениОтвет на вопрос: как быстро может меняться форма пространства-времени? – не мгновенно, как в теории Ньютона, а со скоростью C
Слайд 79
Гравитационная постоянная G
Определяет силу тяготения между объектами, имеющими
массу.
Определяет кривизну пространства-времени, т.е. свойства природы на фундаментальном уровне
Ее
относят к числу мировых постоянныхСовместно с электродинамической постоянной с она составляет пару мировых постоянных, формирующих классическую версию ЕНКМ
Слайд 81 Отклонение светового луча вблизи Солнца – следствие локального
искривления пространства
Наблюдения – 1,64 угл. мин.
По Ньютону - 0,
88 угл. минПо Эйнштейну 1,75 угл. мин
Слайд 83
Смещение перигелия Меркурия
по Ньютону 244
000 лет
Наблюдения: Полный поворот орбиты за
225 000 лет, или 43 угл. сек./ годПо Эйнштейну 43 угл. сек./ год !!!
Слайд 86
Атомные часы
Атомы одного сорта в пустоте излучают ЭМИ
определенных частот - «атомные часы». Их можно использовать как
стандарты частоты и времени.Но гравитационное поле влияет на частоту излучения атома: чем сильнее поле (ближе к источнику), тем меньше частота излучения и наоборот
Слайд 87
Влияние гравитации на ход атомных часов
На высоте,
в более слабом гравитационном поле атомные часы «тикают» быстрее.При
этом происходит сдвиг частоты атомных часов в сторону синих (более высоких) частот
возрастание поля
Земля
Слайд 88
Эффект «красного смещения»
На самом деле, частота фотона остается прежней. В действительности благодаря ускорению темпа хода часов прежняя частота фотона воспринимается как «смещенная» в красную сторону спектра.
Часы на Земле настроены в унисон с синим фотоном ,
излучаемым источником на Земле. Часы поднимают на вершину
башни и там они тикают быстрее, чем на Земле
Поэтому фотон наверху как бы отстает от них и
с «точки зрения этих часов», частота фотона
уменьшается, что как бы говорит о покраснении
фотона..
Слайд 89
Наш мир – плоский или искривленный ?
Искривление –
локально, вблизи массивных тел
В целом, наша Вселенная – плоская
(Евклидова), но с локальной «мелкой рябью»
Слайд 92
Относительность парадокса близнецов
Расстояние до Сириуса 8,7 световых
лет. 1 св. год = 9460 млрд. км
Пусть космический
корабль движется со скоростью 12/13 скорости светаВремя движения до Сириуса и обратно 19,8 лет по часам корабля
На Земле по неподвижным часам пройдет 51,5 лет
Слайд 93
Относительность парадокса близнецов
С другой стороны, космонавт может
считать свой корабль неподвижной системой отсчета, тогда Земля удаляется
от него со скоростью -12\13 скорости света.На Земле пройдет 19,8 лет, а по часам корабля 51,5 лет.
ПАРАДОКС!!!
Слайд 94
Относительность парадокса близнецов
Решение:
Ракета – неинерциальная система
отсчета (меняет скорость при развороте от Сириуса обратно)
Эксперимент –
мысленный, в реальности неосуществим.Каждый инерциальный наблюдатель имеет право считать, что часы другого замедлили ход.
Слайд 97
Бутылка Клейна
Пространство Калаби-Яу
Поверхность в четырехмерном пространстве, не имеющая
краев
Слайд 98
Модель бутылки Клейна в трёхмерном евклидовом пространстве,
взять
бутылку с двумя отверстиями: в донышке и в стенке,
вытянуть горлышко, изогнуть его вниз,
продев его через отверстие в стенке бутылки, плавно без изломов присоединить к отверстию на дне бутылки.
Слайд 99
Эффект патефона
Для правильного воспроизведения скорость вращения пластинки
должна равняться скорости записи звукаС увеличением скорости вращения пластинки частота звука повышается
