Albert Einstein SZCZEGÓLNA I OGÓLNA TEORIA WZGLĘDNOŚCI. Szczególna Teoria Względności

Podobne dokumenty
Szczególna Teoria Względności

Elementy szczególnej teorii względności

Elementy mechaniki relatywistycznej

teoria wzgl wzgl dności

ELEMENTY SZCZEGÓLNEJ TEORII WZGLĘDNOŚCI. I. Zasada względności: Wszystkie prawa przyrody są takie same we wszystkich

MECHANIKA RELATYWISTYCZNA

Elementy dynamiki relatywistycznej r r

Kinematyka relatywistyczna

Zasady względności w fizyce

Postulaty szczególnej teorii względności

Kinematyka relatywistyczna

Mechanika relatywistyczna

ELEMENTY MECHANIKI RELATYWISTYCZNEJ

Szczególna i ogólna teoria względności (wybrane zagadnienia)

Elementy fizyki relatywistycznej

Czy da się zastosować teorię względności do celów praktycznych?

Wykład 30 Szczególne przekształcenie Lorentza

Teoria względności Szczególna teoria względności dr Mikołaj Szopa wykład

Fizyka 3. Konsultacje: p. 329, Mechatronika

Podstawy fizyki wykład 9

Podstawy fizyki sezon 1 XI. Mechanika relatywistyczna

Wykład FIZYKA II. 10. Szczególna teoria względności. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

ver teoria względności

FIZYKA 2. Janusz Andrzejewski

Ogólna teoria względności - wykład dla przyszłych uczonych, r. Albert Einstein

Czym zajmuje się teoria względności

KINEMATYKA RELATYWISTYCZNA

MECHANIKA RELATYWISTYCZNA (SZCZEGÓLNA TEORIA WZGLĘDNOŚCI)

f s moŝna traktować jako pracę wykonaną przez siłę tarcia nad ślizgającym się klockiem. Porównując

Szczególna teoria względności

Szczególna teoria względności

CZAS I PRZESTRZEŃ EINSTEINA. Szczególna teoria względności. Spotkanie I (luty, 2013)

pobrano z serwisu Fizyka Dla Każdego - - zadania z fizyki, wzory fizyczne, fizyka matura

Zrozumieć Einsteina, czyli jak uczę szczególnej teorii względności

Interwał, geometria czasoprzestrzeni Konsekwencje tr. Lorentza: dylatacja czasu i kontrakcja długości

Szczególna i ogólna teoria względności (wybrane zagadnienia)

ELEMENTY MECHANIKI RELATYWISTYCZNEJ

U.1 Elementy szczególnej teorii względności

100 lat ogólnej teorii względności. Einstein dla laików

Fizyka współczesna. Koniec XIX w. kompletna fizyka, za wyjątkiem paru drobiazgów :

41P6 POWTÓRKA FIKCYJNY EGZAMIN MATURALNYZ FIZYKI I ASTRONOMII - V POZIOM PODSTAWOWY

Szczególna teoria względności

Rys. 1.2 Transformacja Galileusza

MECHANIKA RELATYWISTYCZNA. Rys. Transformacja Galileusza

Praca jest wykonywana podczas przesuwania się ciała pod wpływem siły. Wartość pracy możemy oblicz z wzoru:

Wykład Zasada względności Galileusza. WARIANT ROBOCZY Względność.

Spis treści. Przedmowa PRZESTRZEŃ I CZAS W FIZYCE NEWTONOWSKIEJ ORAZ SZCZEGÓLNEJ TEORII. 1 Grawitacja 3. 2 Geometria jako fizyka 14

doświadczenie Rutheforda Jądro atomowe składa się z nuklonów: neutronów (obojętnych elektrycznie) i protonów (posiadających ładunek dodatni +e)

Szczególna teoria względności

Fizyka cząstek elementarnych

Wielcy rewolucjoniści nauki

Kinematyka, Dynamika, Elementy Szczególnej Teorii Względności

1.6. Ruch po okręgu. ω =

I. Przedmiot i metodologia fizyki

Spis treści. Tom 1 Przedmowa do wydania polskiego 13. Przedmowa 15. Wstęp 19

OPTYKA. Leszek Błaszkieiwcz

2008/2009. Seweryn Kowalski IVp IF pok.424

pobrano z serwisu Fizyka Dla Każdego - - zadania z fizyki, wzory fizyczne, fizyka matura

Kinematyka relatywistyczna

Seminarium. -rozpad α -oddziaływanie promienowania z materią -liczniki scyntylacyjne. Konrad Tudyka

autor: Włodzimierz Wolczyński rozwiązywał (a)... ARKUSIK 40 FIZYKA JĄDROWA

III.2 Transformacja Lorentza położenia i czasu.

CZAS I PRZESTRZEŃ EINSTEINA. Szczególna teoria względności. Spotkanie II ( marzec/kwiecień, 2013)

Podstawowe własności jąder atomowych

Kinematyka relatywistyczna

Fizyka promieniowania jonizującego. Zygmunt Szefliński

Najwygodniej za energię przekazaną materii uważać energię usuniętą z pola promieniowania z wyłączeniem energii zużytej na wzrost masy spoczynkowej.

Energetyka konwencjonalna odnawialna i jądrowa

Szczególna teoria względności

Atomowa budowa materii

Transformacja Lorentza Wykład 14

Fizyka 1 (mechanika) AF14. Wykład 12

TRANFORMACJA GALILEUSZA I LORENTZA

Matura z fizyki i astronomii 2012

WSTĘP DO FIZYKI CZĄSTEK. Julia Hoffman (NCU)

Transformacja Galileusza ( )

Elementy Fizyki Jądrowej. Wykład 5 cząstki elementarne i oddzialywania

Czy można zobaczyć skrócenie Lorentza?

Wykłady z Fizyki. Teoria Względności

IV.5. Promieniowanie Czerenkowa.

Neutrina. Źródła neutrin: NATURALNE Wielki Wybuch gwiazdy atmosfera Ziemska skorupa Ziemska

Energetyka Jądrowa. Wykład 3 14 marca Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów

FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych

Podstawowy problem mechaniki klasycznej punktu materialnego można sformułować w sposób następujący:

Podstawy fizyki sezon 1 VII. Pole grawitacyjne*

Theory Polish (Poland)

Wyk³ady z Fizyki. J¹dra. Zbigniew Osiak

Feynmana wykłady z fizyki. [T.] 1.1, Mechanika, szczególna teoria względności / R. P. Feynman, R. B. Leighton, M. Sands. wyd. 7.

9. PRZYPADEK OGÓLNY - RUCH W UKŁADZIE NIEINERCJALNYM

Sprawdzian 2. Fizyka Świat fizyki. Astronomia. Sprawdziany podsumowujące. sin = 0,0166 cos = 0,9999 tg = 0,01659 ctg = 60,3058

IV.4.4 Ruch w polach elektrycznym i magnetycznym. Siła Lorentza. Spektrometry magnetyczne

Z czego i jak zbudowany jest Wszechświat? Jak powstał? Jak się zmienia?

9.6. Promieniowanie rentgenowskie. Dyfrakcja promieniowania rentgenowskiego (prawo Bragga).

Przedmiot i metodologia fizyki

Fizyka relatywistyczna

Soczewkowanie grawitacyjne

Teoria Wielkiego Wybuchu FIZYKA 3 MICHAŁ MARZANTOWICZ

Elektron i proton jako cząstki przyspieszane

Rozładowanie promieniowaniem nadfioletowym elektroskopu naładowanego ujemnie, do którego przymocowana jest płytka cynkowa

Transkrypt:

Szzególna Teoria Względnośi SZCZEGÓLNA I OGÓLNA TEORIA WZGLĘDNOŚCI Albert Einstein 1879 1955 1905 szzególna teoria względnośi 1915 ogólna teoria względnośi (teoria grawitaji)

PRZESTRZEŃ CZAS ŚWIATŁO MASA Prędkość światła klzowa dla fndamentalnyh pytań o natrę Wszehświata Starożytność bardzo dża lb prędkość dźwięk określona (IV w. B.C. Arystoteles = ) XI w. A.D. Arabowie (Awienna) skońzone Galilesz (1638) metoda pomiar : dwaj ldzie z latarniami i przesłonami ENERGIA Römer (167) pomiar astronomizny anomalia rh księżya Jowisza Io

Medim dla światła? Próżnia Otto on Gerike (1657) eksperyment z klami magdebrskimi Eter ośrodek w którym rozhodzi się światło Jak wykryć eter? Eksperyment Mihelsona - Morleya Rysnek Gaspara Shotta z artykł relajonjąego doświadzenie półkle magdebrskie szklany słój

Eksperyment myślowy Einsteina z lstrem odrzenie konepji eter = 300 000 km/s względem zego? Względem obserwatora! Bez względ na jego rh Sprzezne z intiją Zadziwiająe konsekwenje Czas absoltny, reglarny i niwersalny nie istnieje. Rh względny obserwatorów: zas jest elastyzny, roziągliwy i osobisty.. Albert Einstein Galilesz zasada względnośi rh onst Obserwator nie jest w stanie stwierdzić, zy (i jak szybko) poiąg się porsza. Prawa fizyki są takie same we wszystkih inerjalnyh kładah odniesienia. (postlat pierwszy STW)

Postlat drgi Prędkość światła w próżni jest taka sama we wszystkih inerjalnyh kładah odniesienia i nie zależy od rh źródła światła. Względność jednozesnośi Intija fizyzna ( zdrowy rozsądek ) pomiar

Dylataja zas t t 0 1 1 1

Dylataja zas Poza normalnym doświadzeniem GPS S ': t 0 d Wszystkie zegary (wszystkie proesy) : światło określa oddziaływania S : l d t l t t= d Rh względny: dylataja zas t0 t t= t t 0 1 Dylataja zas

Pomiar dylataji zas (1971) zegar ezowy na pokładzie samolot 100 km/h, 0.0001% ; 15 godz. lot; J.C. Hafele and R. E. Keating, Siene 177, 166 (197) Różnia zas względem zegara na Ziemi: 4.7x10-8 s Rozpad mionów Miony: niestabilne ząstki elementarne; ładnek równy elektronowi; masa 07 razy większa. Wygenerowane w wynik zderzeń promieniowania kosmiznego z atomami górnej atmosfery; =0.99, zas żyia. mikroseknd (zas własny); przed rozpadem powinny pokonać zaledwie około 600m. A jednak doierają do grnt! (pokonją ok. 5km). Wyjaśnienie: relatywistyzny efekt dylataji zas (kontrakji dłgośi) Genewa (1976) CERN =0.9994

Paradoks bliźniąt Kto będzie młodszy?

Kontrakja dłgośi S : t 0 l 0 S : l, t1 dla Stanleya d l t 1 d t 1 l t 1 l t ( l l 1 l 0 dłgość własna 0 l l l t t1 t 1 in S : l 0 t0 l l t 1 1 0 l 0

Kontrakja dłgośi: przykład Aby określić l dwóh obserwatorów w S msi zmierzyć równoześnie x 1 oraz x żeby poprawnie określić l=x -x 1. Uwaga: te dwa pomiary nie wystąpią równoześnie dla obserwatora na statk kosmiznym. l0 400 m dłgość własna (w S ) l l0 1 (400 m) 1 (0.99) 56.4m

Zasada względnośi Galilesza Symlaja kompterowa Widok prostopadle na konie środkowego pręta a) W spozynk b) = 0. ) = 0.9 ; Zignorowany efekt zmiany kolorów! ( x, y, z) ( x, y, z) kład S: związany z Ziemią kład S : związany z porszająym się iałem x x t, y y, z z S : dx S : dt dx dx dt dt Zasada względnośi Galilesza dx dt

Transformaje Lorentza Relatywistyzne dodawanie prędkośi xt x ( x t) 1 t x t t x 1 y y z z Czas i przestrzeń są wzajemnie powiązane (zasoprzestrzeń). Nie istnieje absoltna dłgość i zas (które byłyby niezależne od kład odniesienia) 1 1 dx ( dx dt) dx dt dt dx dx ( dx dt ) dt dt dx dx ( ) 1 1 dt dt 1!

1 1 Masa relatywistyzna m masa spozynkowa m rel m m 1 1 1 0.70 0.90 0.98 0.90 1 1 (0.70 ) p m 1 p m m rel

p m 1 dp d m F dt dt 1 Pęd relatywistyzny Siła relatywistyzna m masa spozynkowa dp d m ma F F a 1 3/ dt dt m 1 1 Stała siła nie powodje stałego przyspieszenia! 3/ Relatywistyzna praa i energia x x ma 3/ W Fdx dx x1 x1 x 1 dx dx dx dx dx x a adx dx dx d d dt dt dt dt dt mx KE W d 3/ 0 x 1 x m KE m ( 1) m 1 1 K m x x x

m KE m ( 1) m 1 x (1 x) n 1 nx n( n1) 1/ 4 1 3 1 1 8 4 1 n, x Czasoprzestrzeń 1 3 m KE m m 8 4 ( 1) negligible small! 1 KE m for

Transformaje Galilesza Transformaje Lorentza * : x = x + t, dx/dt = y = y z = z dx /dt = dx/dt + = + (zgodnie z intiją!) x = (x + t) / (1 / ) 1/ y = y z = z t = (t + x/ ) / (1 / ) 1/ dx /dt = ( + ) / (1 + / ) (sprzezne z intiją!) * Hendrik A. Lorentz

Energia spozynkowa E0 m Reprezentje smę wszystkih składowyh energii wewnętrznej iała (energia elektryzna, jądrowa, ieplna ( )). Masa iała jest miarą energii w nim zawartej. MASA i ENERGIA są sobie równoważne. Po rozpadzie jąder ran: sma mas spozynkowyh składników jest MNIEJSZA niż masa spozynkowa pozątkowego jądra E m Energia wydzielona w reakji jądrowej w postai energii ieplej.

Energia jądrowa Jądra: protony i netrony; masa jądra mniejsza od smy mas indywidalnyh protonów i netronów. Ta różnia mas jest miarą energii jądrowej salająej jądro: m. Dla ząstki alfa: m= 0.0304 o daje energię wiązania 8.3 MeV.

Global Positioning System (GPS) 4 satelity na orbiie 0 000 km 14 000 km/h Dokł. 5-10 metrów Rh (dża prędkość) zegary hodzą wolniej 7s na sekndę Mniejsza grawitaja zegary hodzą szybiej o 45 s na sekndę Razem 45 s -7 s =38 s dokł. tylko ok. 10km