Теория относительности Эйнштейна

Механический принцип относительности Галилея рассматривался нами ранее. Согласно этому принципу все законы механики имеют один и тот же вид в различных инерциальных системах отсчета. Масса тела считалась величиной, не зависящей от скорости.

В 1905 году А.Эйнштейн внес изменения в законы механики. Он предположил, что масса тела возрастает со скоростью V

(18.1)

где - масса покоя, т.е. масса неподвижного тела; с - скорость света, .

Эйнштейн Альберт (1879 – 1955), немецкий физик-теоретик, родился в Ульме (ФРГ), окончил Цюрихский политехникум. Создатель специальной и общей теорий относительности. Открыл закон взаимосвязи массы и энергии (Е = mc ). Объяснил явление фотоэффекта (закон Эйнштейна для фотоэффекта), разработал первую квантовую теорию теплоемкости тел. Создал квантовую статистику частиц (статистика Бозе - Эйнштейна).

При малых скоростях, , изменение массы со скоростью мало и поэтому справедливы законы классической механики. В результате изучения явлений электричества, магнетизма и оптики Максвелл создал в конце XIX века свои гениальные уравнения электромагнитного поля, справедливость которых доказана опытом и подтверждается в современных физических экспериментах.

Максвелл Джеймс Клерк (1831 - 1879), английский физик, родился в Эдинбурге, учился в Эдинбургском и Кембриджском ун-те. Работы посвящены электродинамике, молекулярной физике, общей статистике, механике, теории упругости. Установил статистический закон распределения молекул по скоростям (распределение Максвелла), создал теорию электромагнитного поля (уравнения Максвелла).

В 1890 г. Герц записал уравнение электродинамики движущихся тел. Он обнаружил, что если выбрать систему отсчета, связанную с движущимся телом, то для электромагнитного поля в этой системе справедливы уравнения Максвелла. При переходе к подвижной системе отсчета справедливыми оказывались уравнения, отличные от уравнений Максвелла. Следовательно, уравнения Максвелла не подчиняются принципу относительности Галилея, их вид изменяется при переходе из одной инерциальной системы отсчета в другую. Поскольку данные опытов показывали, что уравнения Максвелла справедливы во всех инерциальных системах, то Лоренц нашел такие преобразования координат и времени, которые оставляли бы инвариантными уравнения Максвелла.

Герц Генрих Рудольф (1857 – 1894), немецкий физик, родился в Гамбурге, окончил Берлинский ун-т. Работы относятся к электродинамике и механике. Предложил конструкцию генератора электромагнитных колебаний (вибратор Герца) и метод их обнаружения (резонатор Герца). Экспериментально доказал существование электромагнитных волн.