Теория относительности эйнштейна кратко презентация

Обновлено: 05.07.2024

Презентация содержит основные разделы СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ.

ВложениеРазмер
СПЕЦИАЛЬНАЯ ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ 1.25 МБ

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

аВТор - т.б.тихомирова © УЧИТЕЛЬ физики санкт-петербург 25.06.2019 Специальная теория относительности

RELATIVUS - ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ 25.06.2019

ТРИ ВОЛОСА - ЭТО МНОГО ИЛИ МАЛО ? 25.06.2019

ОЧЕНЬ МАЛО… 25.06.2019

ОЧЕНЬ МНОГО … 25.06.2019

25.06.2019 ВСЕ ОТНОСИТЕЛЬНО !

СПЕЦИАЛЬНАЯ ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ 25.06.2019

сто сто 1 2 постулатпостулат 25.06.2019

СОДЕРЖАНИЕ - ПОСТУЛАТЫ СТО - ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЛОРЕНЦА - ОТНОСИТЕЛЬНОСТЬ ДЛИН (РАССТОЯНИЙ ) - ОТНОСИТЕЛЬНОСТЬ ПРОМЕЖУТКОВ ВРЕМЕНИ - РЕЛЯТИВИСТСКИЙ ЗАКОН СЛОЖЕНИЯ СКОРОСТЕЙ - РЕЛЯТИВИСТСКАЯ ДИНАМИКА РЕЛЯТИВИСТСКАЯ МАССА РЕЛЯТИВИСТСКИЙ ИМПУЛЬС ускорение - ЗАКОН ВЗАИМОСВЯЗИ МАССЫ И ЭНЕРГИИ 25.06.2019

ПОСТУЛАТЫ СТО 1 ПОСТУЛАТ - ПРИНЦИП ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ В ЛЮБЫХ ИНЕРЦИАЛЬНЫХ СИСТЕМАХ ОТСЧЕТА ВСЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ ПРИ ОДНИХ И ТЕХ ЖЕ УСЛОВИЯХ ПРОТЕКАЮТ ОДИНАКОВО 2 ПОСТУЛАТ – ПРИНЦИП ПОСТОЯНСТВА СКОРОСТИ СВЕТА ВО ВСЕХ ИНЕРЦИАЛЬНЫХ СИСТЕМАХ ОТСЧЕТА СКОРОСТЬ СВЕТА В ВАКУУМЕ ПОСТОЯННА И НЕ ЗАВИСИТ ОТ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ИСТОЧНИКА СВЕТА 25.06.2019

ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЛОРЕНЦА 25.06.2019

ОТНОСИТЕЛЬНОСТЬ ДЛИН – ЛОРЕНЦЕВО СОКРАЩЕНИЕ ДЛИНЫ 25.06.2019

ОТНОСИТЕЛЬНОСТЬ ПРОМЕЖУТКОВ ВРЕМЕНИ – РЕЛЯТИВИСТСКОЕ ЗАМЕДЛЕНИЕ 25.06.2019

2 Альберт Эйнштейн (14 марта апреля 1955) – гениальный физик, положивший основу развития современной физики. Родился в Германии в 1879 году в небогатой семье. Замкнутый по характеру подросток был глубоко верующим, в школе не отличался успехами от остальных учеников. Познакомившись с философскими произведениями Канта, Эйнштейн увлекся математикой и физикой. Получил образование в Луитпольской гимназии, где стал выделяться хорошим знанием точных наук. Переехав в Италию, а затем в Швейцарию, Эйнштейн не поступил в Политехникум Цюриха. Однако получил аттестат в швейцарской школе Аарау, а затем с увлечением учился на педагогическом факультете Политехникума. По размышлениям Эйнштейна, для запоминания материала не нужно его заучивать, достаточно логически разобрать материал. Увлечения физикой и математикой, постоянные исследования приводят к публикации ряда статей по статической механике, физике молекул. Наиболее известным учением Эйнштейна является теория относительности. Эта теория была развита на основе геометрической теории относительности Лобачевского. К другим величайшим открытиям ученого относят работы по фотоэффекту, броуновскому движению. Используя квантовую статистику Эйнштейн вместе с физиком Бозе открыл пятое состояние вещества, названное в их честь конденсатом Бозе - Эйнштейна. Затем Эйнштейн переехал в США и стал преподавать физику в институте Принстона. Параллельно с преподавательской деятельностью ученый работал над теорией единого гравитационно - электромагнитного поля. Умер Эйнштейн в 1955, тело его было кремировано, а прах развеян.

4 Говорят, что прозрение пришло к Альберту Эйнштейну в одно мгновение. Ученый якобы ехал на трамвае по Берну ( Швейцария ), взглянул на уличные часы и внезапно осознал, что если бы трамвай сейчас разогнался до скорости света, то в его восприятии эти часы остановились бы и времени бы вокруг не стало. Это и привело его к формулировке одного из центральных постулатов относительности что различные наблюдатели по - разному воспринимают действительность, включая столь фундаментальные величины, как расстояние и время. Говоря научным языком, в тот день Эйнштейн осознал, что описание любого физического события или явления зависит от системы отсчета, в которой находится наблюдатель. Если пассажирка трамвая, например, уронит очки, то для нее они упадут вертикально вниз, а для пешехода, стоящего на улице, очки будут падать по параболе, поскольку трамвай движется, в то время как очки падают. У каждого своя система отсчета.

5 Но хотя описания событий при переходе из одной системы отсчета в другую меняются, есть и универсальные вещи, остающиеся неизменными. Если вместо описания падения очков задаться вопросом о законе природы, вызывающем их падение, то ответ на него будет один и тот же и для наблюдателя в неподвижной системе координат, и для наблюдателя в движущейся системе координат. Закон распределенного движения в равной мере действует и на улице, и в трамвае. Иными словами, в то время как описание событий зависит от наблюдателя, законы природы от него не зависят, то есть, как принято говорить на научном языке, являются инвариантными. В этом и заключается принцип относительности. Как любую гипотезу, принцип относительности нужно было проверить путем соотнесения его с реальными природными явлениями. Из принципа относительности Эйнштейн вывел две отдельные теории. Специальная, или частная, теория относительности исходит из положения, что законы природы одни и те же для всех систем отсчета, движущихся с постоянной скоростью. Общая теория относительности распространяет этот принцип на любые системы отсчета, включая те, что движутся с ускорением. Специальная теория относительности была опубликована в 1905 году, а более сложная с точки зрения математического аппарата общая теория относительности была завершена Эйнштейном к 1916 году.

6 Большинство парадоксальных и противоречащих интуитивным представлениям о мире эффектов, возникающих при движении со скоростью, близкой к скорости света, предсказывается именно специальной теорией относительности. Самый известный из них эффект замедления хода часов, или эффект замедления времени. Часы, движущиеся относительно наблюдателя, идут для него медленнее, чем точно такие же часы у него в руках. Время в системе координат, движущейся со скоростями, близкими к скорости света, относительно наблюдателя растягивается, а пространственная протяженность ( длина ) объектов вдоль оси направления движения напротив, сжимается. Этот эффект, известный как сокращение Лоренца Фицджеральда, был описан в 1889 году ирландским физиком Джорджем Фицджеральдом и дополнен в 1892 году нидерландцем Хендриком Лоренцем. Так, при скорости км / с (87% от скорости света ) масса объекта с точки зрения наблюдателя, находящегося в покоящейся системе отсчета, удвоится.

7 Со времени Эйнштейна все эти предсказания, сколь бы противоречащими здравому смыслу они ни казались, находят полное и прямое экспериментальное подтверждение. В одном из самых показательных опытов ученые Мичиганского университета поместили сверхточные атомные часы на борт авиалайнера, совершавшего регулярные трансатлантические рейсы, и после каждого его возвращения в аэропорт приписки сверяли их показания с контрольными часами. Выяснилось, что часы на самолете постепенно отставали от контрольных все больше и больше ( если так можно выразиться, когда речь идет о долях секунды ).

8 Последние полвека ученые исследуют элементарные частицы на огромных аппаратных комплексах ( одним из которых является Большой адронный коллайдер ). В них пучки заряженных субатомных частиц ( таких как протоны и электроны ) разгоняются до скоростей, близких к скорости света, затем ими обстреливаются различные ядерные мишени. И в этом смысле специальная теория относительности давно перешла из разряда гипотетических теорий в область инструментов прикладной инженерии, где используется наравне с законами механики Ньютона.

9 Но нужно отметить, что специальная теория относительности, хотя она внешне и противоречит законам классической ньютоновской механики, на самом деле практически в точности воспроизводит все обычные уравнения законов Ньютона, если ее применить для описания тел, движущихся со скоростью значительно меньше, чем скорость света. То есть, специальная теория относительности не отменяет ньютоновской физики, а расширяет и дополняет ее. Принцип относительности помогает также понять, почему именно скорость света, а не какая - нибудь другая, играет столь важную роль в этой модели строения мира этот вопрос задают многие из тех, кто впервые столкнулся с теорией относительности. Скорость света выделяется и играет особую роль универсальной константы, потому что она определена естественнонаучным законом. В силу принципа относительности скорость света в вакууме c одинакова в любой системе отсчета. Это, казалось бы, противоречит здравому смыслу, поскольку получается, что свет от движущегося источника ( с какой бы скоростью он ни двигался ) и от неподвижного доходит до наблюдателя одновременно. Однако это так. Благодаря своей особой роли в законах природы скорость света занимает центральное место и в общей теории относительности.

10 Общая теория относительности применяется уже ко всем системам отсчета ( а не только к движущимися с постоянной скоростью друг относительно друга ) и выглядит математически гораздо сложнее, чем специальная ( чем и объясняется разрыв в одиннадцать лет между их публикацией ). Она включает в себя как частный случай специальную теорию относительности ( и, следовательно, законы Ньютона ). При этом общая теория относительности идёт значительно дальше всех своих предшественниц. В частности, она дает новую интерпретацию гравитации. Общая теория относительности делает мир четырехмерным : к трем пространственным измерениям добавляется время. Все четыре измерения неразрывны, поэтому речь идет уже не о пространственном расстоянии между двумя объектами, как это имеет место в трехмерном мире, а о пространственно - временных интервалах между событиями, которые объединяют их удаленность друг от друга как по времени, так и в пространстве. То есть пространство и время рассматриваются как четырехмерный пространственно - временной континуум или, попросту, пространство - время.

13 Проверить общую теорию относительности трудно, поскольку в обычных лабораторных условиях ее результаты практически полностью совпадают с тем, что предсказывает закон всемирного тяготения Ньютона. Тем не менее несколько важных экспериментов были произведены, и их результаты позволяют считать теорию подтвержденной. Кроме того, общая теория относительности помогает объяснить явления, которые мы наблюдаем в космосе, например, незначительные отклонения Меркурия от стационарной орбиты, необъяснимые с точки зрения классической механики Ньютона, или искривление электромагнитного излучения далеких звезд при его прохождении в непосредственной близости от Солнца.

14 На самом деле результаты, которые предсказывает общая теория относительности, заметно отличаются от результатов, предсказанных законами Ньютона, только при наличии сверхсильных гравитационных полей. Это значит, что для полноценной проверки общей теории относительности нужны либо сверхточные измерения очень массивных объектов, либо черные дыры, к которым никакие наши привычные интуитивные представления неприменимы. Так что разработка новых экспериментальных методов проверки теории относительности остается одной из важнейших задач экспериментальной физики.

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

АЛЬБЕРТ ЭЙНШТЕЙН И СПЕЦИАЛЬНАЯ ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ Физика 11 класс Автор –.

Описание презентации по отдельным слайдам:

АЛЬБЕРТ ЭЙНШТЕЙН И СПЕЦИАЛЬНАЯ ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ Физика 11 класс Автор –.

Альберт Эйнштейн (14.03.1879-18.04.1955) - выдающийся физик-теоретик, один из.

Альберт Эйнштейн (14.03.1879-18.04.1955) - выдающийся физик-теоретик, один из создателей современной физики. Краткая биография Альберта Эйнштейна

Альберт Эйнштейн родился 14 марта 1879 года в южно-германском городе Ульме, в.

Альберт Эйнштейн родился 14 марта 1879 года в южно-германском городе Ульме, в небогатой еврейской семье. Летом 1880 года семья переселилась в Мюнхен.

Начальное образование Альберт Эйнштейн получил в местной католической школе.

Начальное образование Альберт Эйнштейн получил в местной католической школе. Около 12 лет пережил состояние глубокой религиозности, однако вскоре чтение научно-популярных книг сделало его вольнодумцем и навсегда породило скептическое отношение к авторитетам. По инициативе матери он с шести лет начал заниматься игрой на скрипке. Увлечение музыкой сохранялось у Эйнштейна на протяжении всей жизни. Уже находясь в США в Принстоне, в 1934 году Альберт Эйнштейн дал благотворительный концерт, где исполнял на скрипке произведения Моцарта в пользу эмигрировавших из нацистской Германии учёных и деятелей культуры.

Четырнадцати лет переехал в Швейцарию. В сентябре 1896 года он успешно сдал в.

Четырнадцати лет переехал в Швейцарию. В сентябре 1896 года он успешно сдал все выпускные экзамены в школе, за исключением экзамена по французскому языку, и получил аттестат, а в октябре 1896 года был принят в Политехникум на педагогический факультет. Здесь он подружился с однокурсником, математиком Марселем Гроссманом. В этом же году Эйнштейн отказался от германского гражданства. 6 января 1903 г. Эйнштейн женился на 27-летней Милеве Марич.

Хотя в следующем, 1901 году, Эйнштейн получил гражданство Швейцарии, но вплот.

Хотя в следующем, 1901 году, Эйнштейн получил гражданство Швейцарии, но вплоть до весны 1902 года не мог найти постоянное место работы — даже школьным учителем. Вследствие отсутствия заработка он буквально голодал, не принимая пищу несколько дней подряд. Это стало причиной болезни печени, от которой учёный страдал до конца жизни. Несмотря на лишения, преследовавшие его в 1900—1902 гг., Эйнштейн находил время для дальнейшего изучения физики. Преодолеть трудности помог бывший однокурсник Марсель Гроссман, рекомендовавший Эйнштейна на должность эксперта III класса в Федеральное Бюро патентования изобретений (Берн) с окладом 3 500 франков в год (в годы студенчества он жил на 100 франков в месяц В 1900 году Эйнштейн закончил Политехникум, получив диплом преподавателя математики и физики. Экзамены он сдал успешно, но не блестяще. Многие профессора высоко оценивали способности студента Эйнштейна, но никто не захотел помочь ему продолжить научную карьеру.

1902-1908 годах работал экспертом в патентном бюро в Берне. 1909-1913 годах -.

1902-1908 годах работал экспертом в патентном бюро в Берне. 1909-1913 годах - профессор Цюрихского политехникума. 1914-1933 годах - профессор Берлинского университета и директор Института физики. После установления власти фашистов подвергся преследованиям и был вынужден покинуть Германию. В 1933 году переехал в США, где до конца жизни работал в Принстонском институте перспективных исследований. Только те, кто предпринимают абсурдные попытки, смогут достичь невозможного. (А. Эйнштейн)

В августе 1939 года Эйнштейн подписался под письмом на имя президента США Фра.

Научное наследие Альберта Эйнштейна

Научное наследие Альберта Эйнштейна

В начале XX века существовали две несовместимые кинематики: классическая, с п.

Часть учёных сразу приняли эту теорию, которая позднее получила название «спе.

Эйнштейн, на основе молекулярной теории, разработал статистико-математическую.

Для разрешения проблемы, вошедшей в историю под названием «Ультрафиолетовой к.

Помимо теоретических исследований, Эйнштейну принадлежат и несколько изобрете.

Помимо теоретических исследований, Эйнштейну принадлежат и несколько изобретений, в том числе: измеритель очень малых напряжений (совместно с Конрадом Габихтом); устройство, автоматически определяющее время экспозиции при фотосъёмке; оригинальный слуховой аппарат; бесшумный холодильник (совместно с Силардом). гирокомпас. Примерно до 1926 года Эйнштейн работал в очень многих областях физики, от космологических моделей до исследования причин речных извилин. Далее он, за редким исключением, сосредотачивает усилия на квантовых проблемах и Единой теории поля. Эйнштейн и Нильс Бор

Человеческие качества Идеалами, освещавшими мой путь и сообщавшими мне смелос.

Человеческие качества Идеалами, освещавшими мой путь и сообщавшими мне смелость и мужество, были добро, красота и истина. (А. Эйнштейн) Близкие описывают Эйнштейна как человека общительного, дружелюбного, жизнерадостного, остроумного, с превосходным чувством юмора, отмечают его доброту, готовность помочь в любую минуту, покоряющее человеческое обаяние. Эйнштейн страстно любил музыку, особенно сочинения XVIII века. В разные годы среди предпочитаемых им композиторов были Бах, Моцарт, Шуман, Гайдн и Шуберт, а в последние годы — Брамс. Из художественной литературы с восхищением отзывался о прозе Льва Толстого, Достоевского, Диккенса, пьесах Брехта. Увлекался также филателией, садоводством, плаванием на яхте .В частной жизни был неприхотлив, в конце жизни неизменно появлялся в любимом тёплом свитере. Несмотря на свой колоссальный научный авторитет, он не страдал излишним самомнением, охотно допускал, что может ошибаться, и если это случалось, публично признавал своё заблуждение. Несправедливость, угнетение, ложь всегда вызывали его гневную реакцию.

В архивах Нобелевского комитета сохранилось около 60 номинаций Эйнштейна в св.

В архивах Нобелевского комитета сохранилось около 60 номинаций Эйнштейна в связи с формулировкой теории относительности; его кандидатура неизменно выдвигалась ежегодно с 1910 по 1922 годы (кроме 1911-го и 1915-го). Однако премия была присуждена только в 1922 году — за теорию фотоэлектрического эффекта, которая представлялась членам Нобелевского комитета более бесспорным вкладом в науку. В результате этой номинации Эйнштейн получил (ранее отложенную) премию за 1921 год одновременно с Нильсом Бором, который был удостоен премии 1922 года. Эйнштейну были присвоены почётные докторские степени от многочисленных университетов, в том числе: Женевы, Цюриха, Ростока, Мадрида, Брюсселя, Буэнос-Айреса, Лондона, Оксфорда, Кембриджа, Глазго, Лидса, Манчестера, Гарварда, Принстона, Нью-Йорка (Олбени), Сорбонны. Признание С тех пор, как за теорию относительности принялись математики, я ее уже сам больше не понимаю. (А. Эйнштейн)

Некоторые другие награды: звание почётного гражданина Нью-Йорка (1921) и Тель.

Чарльз Перси Сноу об Эйнштейне: Если бы не существовало Эйнштейна, физика XX.

Главный вклад Эйнштейна Состоит в радикальном изменении основополагающих фунд.

Главный вклад Эйнштейна Состоит в радикальном изменении основополагающих фундаментальных представлений о пространстве, времени, веществе и движении.

Согласно классическим представлениям о пространстве и времени, считавшимся н.

Согласно классическим представлениям о пространстве и времени, считавшимся на протяжении веков незыблемыми, движение не оказывает никакого влияния на течение времени (время абсолютно), а линейные размеры любого тела не зависят от того, покоится ли тело или движется (длина абсолютна). Специальная теория относительности Эйнштейна – это новое учение о пространстве и времени, пришедшее на смену старым (классическим) представлениям. Теория относительности – это физическая теория, описывающая свойства пространства и времени, а также закономерности относительного движения тел, обусловленных этими свойствами.

СТО базируется на двух постулатах Постулат – это утверждение, лежащее в основ.

СТО базируется на двух постулатах Постулат – это утверждение, лежащее в основе какой-либо теории.

Первый постулат теории относительности Все законы природы одинаковы в инерциа.

Первый постулат теории относительности Все законы природы одинаковы в инерциальных системах отсчета. Является обобщением классического принципа относительности Галилея на все законы природы. Означает, что все инерциальные системы отсчета (ИСО) эквивалентны (равноправны)

Второй постулат теории относительности Скорость света в вакууме одинакова во.

Второй постулат теории относительности Скорость света в вакууме одинакова во всех инерциальных системах отсчета. Это означает, что скорость света в вакууме не зависит от скорости движения источника или скорости приёмника света. Постоянство скорости света – фундаментальное свойство природы. Материальные тела не могут иметь скорость большую, чем скорость света. Данный постулат СТО согласуется с результатами опыта Майкельсона – Морли.

Основные выводы из специальной теории относительности Эйнштейна (1905 г.) 1.

Основные выводы из специальной теории относительности Эйнштейна (1905 г.) 1. Сокращение продольных размеров (при движении с релятивистской скоростью) 2. Замедление времени (при движении с релятивистской скоростью) 3. Запрет скоростей, больших скорости света 4. Увеличение массы (при движении с релятивистской скоростью)

1. В системе отсчёта, движущейся равномерно и прямолинейно относительно наблю.

1. В системе отсчёта, движущейся равномерно и прямолинейно относительно наблюдателя, происходит сокращение длины вдоль направления движения

2. В системе отсчёта, движущейся равномерно и прямолинейно относительно наблю.

2. В системе отсчёта, движущейся равномерно и прямолинейно относительно наблюдателя, время движется медленнее v v Y Z X O Y’ Z’ X’ O’ Y Z X O Y’ Z’ X’ O’

3. Движение со скоростью, превышающей скорость света, невозможно. (1) V1 = С/.

3. Движение со скоростью, превышающей скорость света, невозможно. (1) V1 = С/2 V2 = С/2 VСБЛИЖЕНИЯ РАКЕТ

Теория относительности Релятивистская механика 900igr.net

№ слайда 1

Физика до теории относительности Аристотель: движение – переход вещества в форму

№ слайда 2

Механика и теория тяготения Ньютона Первый закон – закон инерции. Второй закон –

№ слайда 3

Механика и теория тяготения Ньютона Первый закон – закон инерции. Второй закон – закон движения: m a = F Третий закон – закон действия и противодействия Закон всемирного тяготения

Теория электромагнитных явлений Максвелла Связь напряженности магнитного поля с

№ слайда 4

Теория электромагнитных явлений Максвелла Связь напряженности магнитного поля с движением электрических зарядов Поле статического электрического заряда Связь напряженности электрического поля с изменением магнитного поля Магнитных зарядов нет

Концепция эфира Электромагнитные волны в эфире Скорость распространения электром

№ слайда 5

Концепция эфира Электромагнитные волны в эфире Скорость распространения электромагнитных волн постоянная величина, не зависящая от взаимной скорости приемника и получателя!

Общая теория относительности Релятивистская теория гравитации

№ слайда 7

Общая теория относительности Релятивистская теория гравитации

Основы общей теории относительности Законы физики должны быть составлены так, чт

№ слайда 8

Основы общей теории относительности Законы физики должны быть составлены так, чтобы они были справедливы для произвольно движущихся координатных систем.

Общий принцип относительности Основные законы физики для двух наблюдателей, движ

№ слайда 9

Общий принцип относительности Основные законы физики для двух наблюдателей, движущихся произвольным образом и использующих произвольные, непрерывно преобразуемые одна в другую системы координат, имеют одинаковый вид.

Ускоренная система отсчета и гравитационное поле Принцип эквивалентности: Никаки

№ слайда 11

Ускоренная система отсчета и гравитационное поле Принцип эквивалентности: Никакими экспериментами невозможно определить покоится ли тело в однородном гравитационном поле или движется ускоренно Никакими экспериментами невозможно определить движется ли тело прямолинейно и равномерно вдали от гравитирующих масс или свободно падает в однородном гравитационном поле

Принцип Маха Сила инерции возникает в результате гравитационного взаимодействия

№ слайда 12

Принцип Маха Сила инерции возникает в результате гравитационного взаимодействия тела с веществом всей Вселенной. Абсолютно ли вращение? Будем ли мы ощущать вращение в абсолютно пустой Вселенной?

Неевклидовы геометрии Геометрия Римана Геометрия Лобачевского Парадокс Эренфеста

№ слайда 13

Неевклидовы геометрии Геометрия Римана Геометрия Лобачевского Парадокс Эренфеста (о длине окружности вращающегося диска)

Уравнение Эйнштейна Rij – тензор Риччи, его компоненты выражаются через первые и

№ слайда 14

Уравнение Эйнштейна Rij – тензор Риччи, его компоненты выражаются через первые и вторые производные от компонент тензора gij gij – метрический тензор Tij – тензор энергии-импульса материи, создающей искривленность пространства-времени.

Гравитационное замедление времени и гравитационное красное смещение Часы в грави

№ слайда 15

Гравитационное замедление времени и гравитационное красное смещение Часы в гравитационном поле идут медленнее для удаленного наблюдателя Частота света возрастает с увеличением |j|, т.е. возрастает при приближении к создающим поле телам; наоборот, при удалении луча от этих тел частота света уменьшается.

Наблюдаемые и координатнозависимые величины Направления (углы) Промежутки времен

№ слайда 16

Наблюдаемые и координатнозависимые величины Направления (углы) Промежутки времени (частоты)

Искривление метрики пространства-времени

№ слайда 17

Искривление метрики пространства-времени

Геодезические линии Принцип наименьшего действия Принцип наименьшего действия бы

№ слайда 18

Геодезические линии Принцип наименьшего действия Принцип наименьшего действия был сначала сформулирован Мопертюи в 1746 году и далее развивался (после 1748 года) математиками Эйлером, Лагранжем и Гамильтоном. Совершенство Вселенной требует определенной экономии в природе и противоречит любым бесполезным расходам энергии. Естественное движение должно быть таким, чтобы сделать некоторую величину минимальной. Нужно было только найти эту величину, что он и продолжал делать. Она являлась произведением продолжительности (время) движения в пределах системы на удвоенную величину, которую мы теперь называем кинетической энергией системы.

Орбиты планет в ОТО незамкнуты

№ слайда 19

Орбиты планет в ОТО незамкнуты

Гравитационные линзы

№ слайда 20

Гравитационные линзы

№ слайда 21

Черные дыры Под черной дырой понимается область пространства-времени, для которо

№ слайда 22

Черные дыры Под черной дырой понимается область пространства-времени, для которой вторая космическая скорость равна скорости света c = 300 000 км/с В 1783 году существование черных дыр предсказал английский астроном-любитель, священник и геолог Джон Митчел

Гравитационный радиус Для Земли – 9 мм Для Солнца – 3 км

№ слайда 23

Гравитационный радиус Для Земли – 9 мм Для Солнца – 3 км

Гравитационное красное смещение вблизи черной дыры

№ слайда 24

Гравитационное красное смещение вблизи черной дыры

Обнаружение черных дыр

№ слайда 25

Обнаружение черных дыр

Линзирование

№ слайда 26

Выброс (jet) из ядра М87 Выброс из ядра галактики имеет длину 7500 световых лет!

№ слайда 27

Выброс (jet) из ядра М87 Выброс из ядра галактики имеет длину 7500 световых лет!


№ слайда 28

Термодинамика черных дыр Температура черной дыры Энтропия черной дыры A – площад

№ слайда 29

Термодинамика черных дыр Температура черной дыры Энтропия черной дыры A – площадь горизонта событий Время жизни черной дыры 1000 т испаряется за 84 секунды

Падение в черную дыру

№ слайда 30

Падение в черную дыру

Гравитационные волны Гравитационную волну излучает любая движущаяся ускоренно ма

№ слайда 31

Гравитационные волны Гравитационную волну излучает любая движущаяся ускоренно материя. Для возникновения волны существенной амплитуды необходимы чрезвычайно большая масса излучателя или/и огромные ускорения, амплитуда гравитационной волны прямо пропорциональна ускорению и массе генератора, то есть ~ma. Два объекта излучают гравитационные волны только в паре, причём в результате интерференции они существенно взаимно гасятся. Для Солнечной системы, например, наибольшее гравитационное излучение производит подсистема Солнца и Юпитера. Мощность этого излучения — примерно 5 киловатт!

Гравитационные волны

№ слайда 32

Гравитационные волны

№ слайда 33

Гравитационные волны

№ слайда 34

Проект LIGO LIGO (англ. Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) — л

№ слайда 35

Проект LISA LISA — это совместный эксперимент НАСА и Европейского космического а

№ слайда 36

Проект LISA LISA — это совместный эксперимент НАСА и Европейского космического агентства по исследованию гравитационных волн. Его название расшифровывается как Laser Interferometer Space Antenna (Космическая антенна, использующая принцип лазерного интерферометра). В настоящее время эксперимент находится в стадии проектирования, предполагаемое время запуска — 2020 год. Расчётная продолжительность эксперимента — 5 лет, с возможностью продления до 10 лет.

Скорость распространения гравитации В теории гравитации Ньютона скорость гравита

№ слайда 37

Скорость распространения гравитации В теории гравитации Ньютона скорость гравитации не входит ни в одну формулу, считаясь бесконечно большой. В общей теории относительности потенциалами гравитационного поля выступают компоненты метрического тензора, так что гравитационное поле отождествляется в сущности с метрическим полем. Во многих альтернативных теориях гравитации скорость её распространения может существенно отличаться от скорости света, так что непосредственное измерение скорости гравитации представляет собой тест на работоспособность этих теорий.

Космология Решение Фридмана Большой взрыв Нестационарная Вселенная

№ слайда 38

Космология Решение Фридмана Большой взрыв Нестационарная Вселенная

Эффекты ОТО Гравитационное замедление времени Поправки к классическим теориям дв

№ слайда 39

Эффекты ОТО Гравитационное замедление времени Поправки к классическим теориям движения тел в гравитационном поле Гравитационное красное смещение Гравитационные волны Чёрные дыры Космология

Экспериментальные подтверждения ОТО Движение перигелия Меркурия Искривления путе

№ слайда 40

Экспериментальные подтверждения ОТО Движение перигелия Меркурия Искривления путей световых лучей Смещение частот спектральных линий Задержка радиолокационных сигналов

Проблемы в ОТО Выполнение закона сохранения энергии и импульса Наличие сингулярн

№ слайда 41

Проблемы в ОТО Выполнение закона сохранения энергии и импульса Наличие сингулярностей Квантовая гравитация (на масштабах 10-33 см) Большее число измерений (5, 6, 10)

Читайте также: