Концепция четырехмерного пространства - времени - История изменений

User33 в 04:44, 9 июля 2012

2012-07-09T04:44:19Z

User16 в 13:41, 26 марта 2012

2012-03-26T13:41:12Z

← Предыдущая		Версия 13:41, 26 марта 2012
Строка 2:		Строка 2:

	'''[[Гипермаркет знаний - первый в мире!\|Гипермаркет знаний]]>>[[Естествознание\|Естествознание]]>>[[Естествознание 11 класс\|Естествознание 11 класс]]>> Концепция четырехмерного пространства - времени'''		'''[[Гипермаркет знаний - первый в мире!\|Гипермаркет знаний]]>>[[Естествознание\|Естествознание]]>>[[Естествознание 11 класс\|Естествознание 11 класс]]>> Концепция четырехмерного пространства - времени'''
		+

	<br>		<br>

-	2.3. Концепция четырехмерного пространства - времени <br><br>Важнейшим  достижением  классического  естествознания  явилось  открытие законов сохранения импульса и энергии. Эти законы остаются в силе и  для  современного  естествознания,  так  как  законы  сохранения  являются следствием свойств симметрии пространства и времени и не зависят от конкретного вида внутренних сил в замкнутой системе - электрических, механических,  магнитных  или  ядерных.  Проверка  этих  фундаментальных  законов природы в области скоростей движения частиц, стремящихся к скорости света, приводит к неожиданным результатам. <br><br>Взаимодействием может быть удар двух частиц, например электрона и атома.  При  этом  возможны  потери  кинетической  энергии  электрона.  Если происходит  возбуждение  электронной  оболочки  атома,  удар  будет  неупругим. При соударении двух протонов возбуждения не происходит, и удар является абсолютно упругим. Для таких случаев законы сохранения позволяют найти величины векторов импульсов частиц после удара. <br> <br>Отметим,  не  приводя  вычислений,  характерную  особенность  разлетающихся частиц: сумма углов разлета должна быть равна  прямому углу.  <br><br>карт<br><br>Рис. 2.6. Схема сохранения величины импульса при упругом столкновении <br><br>Для  регистрации  столкновений  протонов  используют  метод  ядерных фотоэмульсий, в которых заряженные частицы оставляют автографы - треки. После  проявления  фотопластинок  следы,  оставленные  частицами  разных энергий, рассматривают при увеличении, производят измерения углов разлета и пробегов рассеянных частиц. Проведенные эксперименты показали, что в области  скоростей, много меньших  скорости  света, имеется  точное  согласие  с предсказаниями  классической механики. А  вот при  высоких  энергиях протонов,  при  которых  их  скорость  сопоставима  со  скоростью  света,  угол разлета оказывается заметно меньше девяноста градусов.  Это означает, что-либо  закон  сохранения  импульса  не  выполняется  при  высоких,  релятивистских скоростях, либо что-то происходит с величиной массы протонов. Чтобы расчеты  были  в  согласии  с  экспериментальными  данными  и  чтобы  можно было пользоваться классическим определением импульса, необходимо было признать, что масса частиц зависит от скорости движения: <br><br>карт<br>                                    <br>Именно  такую  зависимость  предсказывала  теория  относительности (СТО) Альберта Эйнштейна. <br><br>карт<br>А. Эйнштейн <br>(1879 – 1955) <br><br>В основу СТО положены два постулата. <br><br>1.  Во  всех  инерциальных  системах  отсчета  скорость  света  неизменна (является  инвариантом)  и  не  зависит  от  движения  источника,  приемника  или  самой <br>системы отсчета <br><br>с = inv.                                (2.2)  <br><br>В  классической  механике  Галилея -  Ньютона  величина  скорости  относительного  сближения  двух  тел всегда больше скоростей этих тел и  зависит как от скорости одного объекта, так и от скорости другого. <br><br>Поэтому нам трудно поверить, что скорость света не  зависит  от  скорости  его  источника,  но  это  научный факт. <br><br>2.  Реальное  пространство  и  время  образуют  единый  четырехмерный пространственно-временной  континуум (сокращенно  будем  его  обозначать ПВК) так, что при переходе между системами отсчета сохраняется неизменным величина пространственно-временного интервала между событиями <br><br>карт<br><br>Величина ?S определяется следующим выражением <br><br>карт<br><br>В СТО не существует событий одномоментных во всех системах отсчета.  Здесь  два  события,  одновременные  в  одной  системе  отсчета,  выглядят разновременными с точки зрения другой, движущейся или покоящейся, системы отсчета. <br> <br>В специальной теории относительности сохраняются все основные определения классической физики - импульса, работы, энергии. Однако появляется и новое: в первую очередь - зависимость массы от скорости движения (2.1). Поэтому  нельзя  использовать классическое  выражение  для  кинетической энергии, ведь оно получено в предположении о неизменности массы объекта и  при  высоких,  релятивистских  скоростях  должно  быть  заменено  на  новую зависимость <br><br>W = m с2                                                       (2.5) <br><br>Это  самая известная формула  специальной  теории относительности. Оказывается, что изменение релятивистской энергии тела эквивалентно изменению его динамической массы. Используя формулу (2.5), можно связать энергию с величиной массы покоя:  <br> <br>карт<br><br>В этом выражении присутствует квадрат скорости, что роднит его с формулой  кинетической  энергии  в механике Ньютона. Однако  для  неподвижного тела релятивистская энергия не обращается в ноль:  <br><br>Wo = mo с2.                                                    (2.7) <br><br>Очевидно, что для этой энергии нет аналога в классическом естествознании, где  для  неподвижного  тела  имеется  потенциальная  энергия  взаимодействия частей тела, но она явным образом зависит от расстояния между взаимодействующими частями тела. Можно сказать, что W0 - это потенциальная энергия  внутренних  уровней  взаимодействия,  которые не могут  быть  сведены  к механическому  движению,  гравитационному  или  кулоновскому  взаимодействиям. <br><br>Чтобы найти величину кинетической энергии тела в СТО, необходимо из полной энергии вычесть энергию покоящегося тела: <br><br>WK = W - Wo.                                              (2.8) <br><br><br><br><br>	+	'''                                  2.3. Концепция четырехмерного пространства - времени <br>'''<br>Важнейшим  достижением  классического  естествознания  явилось  открытие законов сохранения импульса и энергии. Эти законы остаются в силе и  для  современного  естествознания,  так  как  законы  сохранения  являются следствием свойств симметрии пространства и времени и не зависят от конкретного вида внутренних сил в замкнутой системе - электрических, механических,  магнитных  или  ядерных.  Проверка  этих  фундаментальных  законов природы в области скоростей движения частиц, стремящихся к скорости света, приводит к неожиданным результатам. <br><br>Взаимодействием может быть удар двух частиц, например электрона и атома.  При  этом  возможны  потери  кинетической  энергии  электрона.  Если происходит  возбуждение  электронной  оболочки  атома,  удар  будет  неупругим. При соударении двух протонов возбуждения не происходит, и удар является абсолютно упругим. Для таких случаев законы сохранения позволяют найти величины векторов импульсов частиц после удара. <br> <br>Отметим,  не  приводя  вычислений,  характерную  особенность  разлетающихся частиц: сумма углов разлета должна быть равна  прямому углу.
		+
		+	<br>[[Image:27-02-014.jpg]]<br><br>Для  регистрации  столкновений  протонов  используют  метод  ядерных фотоэмульсий, в которых заряженные частицы оставляют автографы - треки. После  проявления  фотопластинок  следы,  оставленные  частицами  разных энергий, рассматривают при увеличении, производят измерения углов разлета и пробегов рассеянных частиц. Проведенные эксперименты показали, что в области  скоростей, много меньших  скорости  света, имеется  точное  согласие  с предсказаниями  классической механики. А  вот при  высоких  энергиях протонов,  при  которых  их  скорость  сопоставима  со  скоростью  света,  угол разлета оказывается заметно меньше девяноста градусов.  Это означает, что-либо  закон  сохранения  импульса  не  выполняется  при  высоких,  релятивистских скоростях, либо что-то происходит с величиной массы протонов. Чтобы расчеты  были  в  согласии  с  экспериментальными  данными  и  чтобы  можно было пользоваться классическим определением импульса, необходимо было признать, что масса частиц зависит от скорости движения: <br><br>[[Image:27-02-015.jpg]]<br>                                    <br>Именно  такую  зависимость  предсказывала  теория  относительности (СТО) Альберта Эйнштейна. <br><br>[[Image:27-02-016.jpg]]<br><br>В основу СТО положены два постулата. <br><br>1.  Во  всех  инерциальных  системах  отсчета  скорость  света  неизменна (является  инвариантом)  и  не  зависит  от  движения  источника,  приемника  или  самой системы отсчета <br><br>'''                                                    с = inv.                                (2.2)  '''<br><br>В  классической  механике  Галилея -  Ньютона  величина  скорости  относительного  сближения  двух  тел всегда больше скоростей этих тел и  зависит как от скорости одного объекта, так и от скорости другого. <br><br>Поэтому нам трудно поверить, что скорость света не  зависит  от  скорости  его  источника,  но  это  научный факт. <br><br>2.  Реальное  пространство  и  время  образуют  единый  четырехмерный пространственно-временной  континуум (сокращенно  будем  его  обозначать ПВК) так, что при переходе между системами отсчета сохраняется неизменным величина пространственно-временного интервала между событиями
		+
		+	<br>[[Image:27-02-017.jpg]]<br><br>В СТО не существует событий одномоментных во всех системах отсчета.  Здесь  два  события,  одновременные  в  одной  системе  отсчета,  выглядят разновременными с точки зрения другой, движущейся или покоящейся, системы отсчета. <br> <br>В специальной теории относительности сохраняются все основные определения классической физики - импульса, работы, энергии. Однако появляется и новое: в первую очередь - зависимость массы от скорости движения (2.1). Поэтому  нельзя  использовать классическое  выражение  для  кинетической энергии, ведь оно получено в предположении о неизменности массы объекта и  при  высоких,  релятивистских  скоростях  должно  быть  заменено  на  новую зависимость <br><br>'''                                        W = m с<sup>2  </sup>                                                     (2.5) '''<br><br>Это  самая известная формула  специальной  теории относительности. Оказывается, что изменение релятивистской энергии тела эквивалентно изменению его динамической массы. Используя формулу (2.5), можно связать энергию с величиной массы покоя:  <br> <br>[[Image:27-02-018.jpg]]<br><br>В этом выражении присутствует квадрат скорости, что роднит его с формулой  кинетической  энергии  в механике Ньютона. Однако  для  неподвижного тела релятивистская энергия не обращается в ноль:  <br><br>'''                                          W<sub>o</sub> = m<sub>o</sub> с<sup>2</sup>.                                                    (2.7) '''<br><br>Очевидно, что для этой энергии нет аналога в классическом естествознании, где  для  неподвижного  тела  имеется  потенциальная  энергия  взаимодействия частей тела, но она явным образом зависит от расстояния между взаимодействующими частями тела. Можно сказать, что W0 - это потенциальная энергия  внутренних  уровней  взаимодействия,  которые не могут  быть  сведены  к механическому  движению,  гравитационному  или  кулоновскому  взаимодействиям. <br><br>Чтобы найти величину кинетической энергии тела в СТО, необходимо из полной энергии вычесть энергию покоящегося тела: <br><br>'''                                             W<sub>k</sub> = W - W<sub>o</sub>.                                              (2.8) '''<br><br><br><br><br>

	<br>		<br>

User16: Новая страница: «Гипермаркет Знаний - первый в мире!, Гипермаркет Знаний, Естествознание, 11 класс, Ко...»

2012-03-26T12:54:28Z

Новая страница: «<metakeywords>Гипермаркет Знаний - первый в мире!, Гипермаркет Знаний, Естествознание, 11 класс, Ко...»

Новая страница

<metakeywords>Гипермаркет Знаний - первый в мире!, Гипермаркет Знаний, Естествознание, 11 класс, Концепция четырехмерного пространства, времени</metakeywords>

'''[[Гипермаркет знаний - первый в мире!|Гипермаркет знаний]]>>[[Естествознание|Естествознание]]>>[[Естествознание 11 класс|Естествознание 11 класс]]>> Концепция четырехмерного пространства - времени'''

 

2.3. Концепция четырехмерного пространства - времени Важнейшим  достижением  классического  естествознания  явилось  открытие законов сохранения импульса и энергии. Эти законы остаются в силе и  для  современного  естествознания,  так  как  законы  сохранения  являются следствием свойств симметрии пространства и времени и не зависят от конкретного вида внутренних сил в замкнутой системе - электрических, механических,  магнитных  или  ядерных.  Проверка  этих  фундаментальных  законов природы в области скоростей движения частиц, стремящихся к скорости света, приводит к неожиданным результатам. Взаимодействием может быть удар двух частиц, например электрона и атома.  При  этом  возможны  потери  кинетической  энергии  электрона.  Если происходит  возбуждение  электронной  оболочки  атома,  удар  будет  неупругим. При соударении двух протонов возбуждения не происходит, и удар является абсолютно упругим. Для таких случаев законы сохранения позволяют найти величины векторов импульсов частиц после удара.   Отметим,  не  приводя  вычислений,  характерную  особенность  разлетающихся частиц: сумма углов разлета должна быть равна  прямому углу.   карт Рис. 2.6. Схема сохранения величины импульса при упругом столкновении Для  регистрации  столкновений  протонов  используют  метод  ядерных фотоэмульсий, в которых заряженные частицы оставляют автографы - треки. После  проявления  фотопластинок  следы,  оставленные  частицами  разных энергий, рассматривают при увеличении, производят измерения углов разлета и пробегов рассеянных частиц. Проведенные эксперименты показали, что в области  скоростей, много меньших  скорости  света, имеется  точное  согласие  с предсказаниями  классической механики. А  вот при  высоких  энергиях протонов,  при  которых  их  скорость  сопоставима  со  скоростью  света,  угол разлета оказывается заметно меньше девяноста градусов.  Это означает, что-либо  закон  сохранения  импульса  не  выполняется  при  высоких,  релятивистских скоростях, либо что-то происходит с величиной массы протонов. Чтобы расчеты  были  в  согласии  с  экспериментальными  данными  и  чтобы  можно было пользоваться классическим определением импульса, необходимо было признать, что масса частиц зависит от скорости движения: карт                                      Именно  такую  зависимость  предсказывала  теория  относительности (СТО) Альберта Эйнштейна. карт А. Эйнштейн (1879 – 1955) В основу СТО положены два постулата. 1.  Во  всех  инерциальных  системах  отсчета  скорость  света  неизменна (является  инвариантом)  и  не  зависит  от  движения  источника,  приемника  или  самой системы отсчета с = inv.                                (2.2)   В  классической  механике  Галилея -  Ньютона  величина  скорости  относительного  сближения  двух  тел всегда больше скоростей этих тел и  зависит как от скорости одного объекта, так и от скорости другого. Поэтому нам трудно поверить, что скорость света не  зависит  от  скорости  его  источника,  но  это  научный факт. 2.  Реальное  пространство  и  время  образуют  единый  четырехмерный пространственно-временной  континуум (сокращенно  будем  его  обозначать ПВК) так, что при переходе между системами отсчета сохраняется неизменным величина пространственно-временного интервала между событиями карт Величина ?S определяется следующим выражением карт В СТО не существует событий одномоментных во всех системах отсчета.  Здесь  два  события,  одновременные  в  одной  системе  отсчета,  выглядят разновременными с точки зрения другой, движущейся или покоящейся, системы отсчета.   В специальной теории относительности сохраняются все основные определения классической физики - импульса, работы, энергии. Однако появляется и новое: в первую очередь - зависимость массы от скорости движения (2.1). Поэтому  нельзя  использовать классическое  выражение  для  кинетической энергии, ведь оно получено в предположении о неизменности массы объекта и  при  высоких,  релятивистских  скоростях  должно  быть  заменено  на  новую зависимость W = m с2                                                       (2.5) Это  самая известная формула  специальной  теории относительности. Оказывается, что изменение релятивистской энергии тела эквивалентно изменению его динамической массы. Используя формулу (2.5), можно связать энергию с величиной массы покоя:     карт В этом выражении присутствует квадрат скорости, что роднит его с формулой  кинетической  энергии  в механике Ньютона. Однако  для  неподвижного тела релятивистская энергия не обращается в ноль:   Wo = mo с2.                                                    (2.7) Очевидно, что для этой энергии нет аналога в классическом естествознании, где  для  неподвижного  тела  имеется  потенциальная  энергия  взаимодействия частей тела, но она явным образом зависит от расстояния между взаимодействующими частями тела. Можно сказать, что W0 - это потенциальная энергия  внутренних  уровней  взаимодействия,  которые не могут  быть  сведены  к механическому  движению,  гравитационному  или  кулоновскому  взаимодействиям. Чтобы найти величину кинетической энергии тела в СТО, необходимо из полной энергии вычесть энергию покоящегося тела: WK = W - Wo.                                              (2.8) 

 

''Концепции современного естествознания. Стародубцев В.А., 2-е изд., доп. — Томск.: Том. политех. ун-т, 2002. — 184 с.''

 

'''Содержание урока'''
'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] конспект урока'''
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] опорный каркас
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] презентация урока
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] акселеративные методы
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] интерактивные технологии

'''Практика'''
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] задачи и упражнения
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] самопроверка
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] практикумы, тренинги, кейсы, квесты
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] домашние задания
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] дискуссионные вопросы
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] риторические вопросы от учеников

'''Иллюстрации'''
'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] аудио-, видеоклипы и мультимедиа '''
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] фотографии, картинки
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] графики, таблицы, схемы
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] юмор, анекдоты, приколы, комиксы
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] притчи, поговорки, кроссворды, цитаты

'''Дополнения'''
'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] рефераты'''
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] статьи
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] фишки для любознательных
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] шпаргалки
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] учебники основные и дополнительные
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] словарь терминов
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] прочие
''''''
Совершенствование учебников и уроков
'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] исправление ошибок в учебнике'''
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] обновление фрагмента в учебнике
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] элементы новаторства на уроке
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] замена устаревших знаний новыми

'''Только для учителей'''
'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] идеальные уроки '''
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] календарный план на год
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] методические рекомендации
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] программы
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] обсуждения

'''Интегрированные уроки'''


 

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, [http://xvatit.com/index.php?do=feedback напишите нам].

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - [http://xvatit.com/forum/ Образовательный форум].