Система Orphus

Система Orphus

Постоянство скорости света, относительность одновременности, изменение длин и промежутков времени.

Постоянство скорости света.

Скорость света в вакууме является максимально возможной скоростью в природе.

Относительность одновременности.

Рассмотрим стандартный в СТО мысленный эксперимент. Станционарный смотритель видит проходящий мимо него с релятивистской скоростю поезд, состоящий из одного вагона. Посередине вагона стоит пассажир. Пассажир держит по фонарю в каждой руке. Передняя и задняя стенка вагона - зеркала. Когда пассажир равняется со смотрителем, он мгновенно включает и выключает фонари, излучая свет в направлениях каждого из зеркал. И в ИСО пассажира и в ИСО смотрителя свет движется с одинаковой скоростью - скорость света. И в ИСО пассажира и в ИСО смотрителя испучкание обоих лучей света одновременно.

В ИСО пассажира оба луча света одновременно отражаются от зеркал и одновременно возвращаются к пассажиру.

Однако в ИСО смотрителя луч света, испущенный по направлению движения вагона, достигнет его передней стенки позже, чем луч, испущенный против направления движения вагона, достигнет его задней стенки. Однако отраженные лучи света вернутся к пассажиру одновременно.

Итак моменты отражения лучей света от стенок вагона, будучи одновременными в ИСО пассажира, не являются таковыми в ИСО смотрителя. Т.е. в СТО одновременность некоторых событий относительна.

Изменение длин и промежутков времени.

Из преобразования Лоренца имеем

t_1=\frac{t'_1+\frac{V}{c^2}x'}{\sqrt{1-\frac{V^2}{c^2}}}~,~~t_2=\frac{t'_2+\frac{V}{c^2}x'}{\sqrt{1-\frac{V^2}{c^2}}}

или вычитая одно из другого, получаем

\Delta t=\frac{\Delta t'}{\sqrt{1-\frac{V^2}{c^2}}}

Получаем, что в движущейся системе отсчета время течет медленнее.

Как следует из преобразования Лоренца:

x_1=\frac{x'_1+Vt'}{\sqrt{1-\frac{V^2}{c^2}}}~,~~x_2=\frac{x'_2+Vt'}{\sqrt{1-\frac{V^2}{c^2}}}

\Delta x=\frac{\Delta x'}{\sqrt{1-\frac{V^2}{c^2}}}.

Собственной длинной стержня называется его длина в той системе отсчета, в которой он покоится. Обозначим её через l_0=\Delta x, а длину того же стержня в какой-либо системе отсчета K' - через l. Тогда

l=l_0\sqrt{1-\frac{V^2}{c^2}}.

Таким образом самую большую длину стержень имеет в той системе отсчета, в которой он покоится. Этот результат теории относительности называется лоренцевым сокращением.


Система Orphus

Комментарии