СТО

Основы
Специальной Теории
Относительности (СТО)
 Изучить причины, побудившие
ученых к поиску новой теории,
взамен классической механики
Ньютона;
 Поиск новой теории;
 Специальная теория
относительности.
Вопрос: Какие системы отсчета
называют инерциальными?
Ответ: Системы отсчета,
относительно которых тело
сохраняет свою скорость неизменной,
если на него не действуют другие
тела или действия других тел
скомпенсированы
Вопрос: Вспомните и сформулируйте
принцип относительности Галилея.
Ответ: Механические явления
протекают одинаково во всех
инерциальных системах отсчета.

Вспомните закон сложения скоростей в
классической механике.

Чему равна скорость распространения
электромагнитных волн в вакууме?

Может ли скорость быть больше
скорости света в вакууме?
Противоречие между классической
механикой и электродинамикой
Классическая
механика:
Электродинамика
Способы преодоления
противоречий

«Считать принцип
относительности
несостоятельным в
применении к
электромагнитным
явлениям»
Хенрик Лоренц
Способы преодоления
противоречий
 Считать
неправильными
законы
электродинамики.
Генрих Герц
Способы преодоления
противоречий

Отказ от классической
механики и создание
новой теории,
согласующейся с
электродинамикой.
Анри Пуанкаре
Альберт Эйнштейн
Опыт Майкельсона
Ожидавшаяся разница задержек
при распространении света
вдоль и поперёк движения
Земли по орбите из-за наличия
эфира
ОБНАРУЖЕНА НЕ БЫЛА
НАПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ ЗЕМЛИ
ПО ОРБИТЕ В НЕПОДВИЖНОМ
МИРОВОМ ЭФИРЕ
Специальная теория
относительности

В сентябре 1905 г. Альберт Эйнштейн
публикует свою знаменитую работу «К
электродинамике движущихся сред»,
которая содержала пересмотр
физических представлений о
пространстве и времени.
1-й постулат теории относительности:

Все процессы
природы
протекают
одинаково
во всех
инерциальных
системах
отсчета
2-й постулат теории относительности

Скорость света в вакууме одинакова для
всех инерциальных систем отсчета. Она
не зависит ни от скорости источника, ни
от скорости приемника светового
сигнала
VСВЕТА = С
VСВЕТА = С
VСБЛИЖЕНИЯ СВЕТОВЫХ ПУЧКОВ = С, а не С+С
Взгляды Пуанкаре




Мирового эфира нет;
Все инерциальные системы
отсчёта равноправны;
Все физические явления
одинаковы для
наблюдателей в разных
инерциальных системах
отсчёта;
Уравнения Максвелла
инвариантны для всех ИСО.
15
Первая работа Эйнштейна
по теории относительности
Г.А. Лоренц. Интерференционный опыт Майкельсона. Из книги "Versuch
einer Theorie der elektrischen und optischen Erscheinungen in bewegten Korpern.
Leiden, 1895, параграфы 89...92.
А. Пуанкаре. Измерение времени. "Revue de Metaphysique et de Morale",
1898, t. 6, p. 1...13.
А. Пуанкаре. Оптические явления в движущихся телах. Electricite et
Optique, G. Carre et C. Naud, Paris, 1901, p. 535...536.
А. Пуанкаре. О принципе относительности пространства и движения.
Главы 5...7 из книги “Наука и гипотеза” (H. Poinrare. Science and Hypothesis. Paris,
1902.)
А. Пуанкаре. Настоящее и будущее математической физики. Доклад,
напечатанный в журнале "Bulletin des Sciences Mathematiques", 1904, v. 28, ser.
2, p. 302.
Г.А. Лоренц. Электромагнитные явления в системе движущейся с
любой скоростью, меньшей скорости света. Proc Acad., Amsterdam,
1904, v 6, p. 809.
А. Эйнштейн. К электродинамике движущихся тел. Ann. d. Phys.,
1905 (рукопись поступила 30 июня 1905 г.), b. 17, s. 89.
А. Пуанкаре. О динамике электрона. Rendiconti del Circolo Matematico di
Palermo, 1906 (рукопись поступила
23 июля 1905 г.) v. XXI, p. 129.
L  L0 1 

2
c
2
L 0 - длина стержня в покоящейся системе
отсчета.
L - длина этого стержня в системе отсчета
движущейся со скоростью υ
 
0
1

2
c
2
0 – время в неподвижной системе отсчета;
 - время в системе отсчета, движущейся
со скоростью υ.
m
m0
1
m0 m-

2
c
2
масса покоящегося тела
масса того же тела,
двигающегося со скоростью υ
Закрепление материала
Чем была вызвана необходимость
создания СТО?
 Какой опыт послужил
экспериментальной основой для
создания СТО?
 Назовите основные постулаты Теории
Относительности.
 Кто стоял у истоков ее создания?

§ 75-78 вопросы