Общие принципы теории относительности Эйнштейна

Автор: Пользователь скрыл имя, 19 Декабря 2010 в 18:05, реферат

Описание работы

Содержанием теории относительности является физическая теория пространства и времени, учитывающая существующую между ними взаимосвязь геометрического характера.

Название же “принцип относительности” или “постулат относительности”, возникло как отрицание представления об абсолютной неподвижной системе отсчета, связанной с неподвижным эфиром, вводившимся для объяснения оптических и электродинамических явлений.

Дело в том, что к началу двадцатого века у физиков, строивших теорию оптических и электромагнитных явлений по аналогии с теорией упругости, сложилось ложное представление о необходимости существования абсолютной неподвижной системы отсчета, связанной с электромагнитным эфиром.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 3
1 Основные представления об общей теории относительности 4
1.1 Принцип эквивалентности и геометризация тяготения 5
1.2 Классические опыты по проверке ОТО 7
1.3 Черные дыры 9
1.4 Пульсар PSR 1913+16 и гравитационные волны 11
Заключение 16
Список использованных источников 17

Работа содержит 1 файл

Естествознание.doc

— 136.50 Кб (Скачать)

       С другой стороны, для θ справедлива, очевидно, формула (8). Таким образом,

       И наконец, интересующий нас угол составляет

        Таким образом, правильный порядок  величины угловых размеров изображения  не rg /d, а √rg/d (мы считаем здесь, что все расстояния по порядку величины одинаковы). Он оказался намного больше первой, наивной, оценки, и это радикально меняет ситуацию с возможностью наблюдения эффектов гравитационных линз.

        Изображение источника в виде окружности (ее принято называть кольцом Эйнштейна), создаваемое гравитационной линзой при аксиально-симметричном расположении, реально наблюдалось. Сейчас известно

несколько источников в радиодиапазоне, которые  выглядят именно так, кольцеобразно.

       Если, однако, гравитационная линза не лежит  на прямой, соединяющей источник с  наблюдателем, картина оказывается  иной. В случае сферически-симметричной линзы возникают два изображения (рис. 3), одно из которых лежит внутри кольца Эйнштейна, соответствующего осесимметричной картине, а другое — снаружи. Подобные изображения также наблюдались, они выглядят как двойные квазары, как квазары-близнецы.

       Если  источник движется, то перемещаются и  оба изображения. Пока яркости обоих  сравнимы с яркостью источника, для  оценки углового расстояния между ними можно по-прежнему использовать выражение (10). Если масса звезды, действующей  в качестве линзы, невелика, скажем на два — три порядка величины меньше массы Солнца, то разрешить такой угол между изображениями, ~0,001", практически немыслимо. Тем не менее обнаружить подобное явление можно. Дело в том, что при сближении изображений их суммарная яркость растет. Явление это, так называемое микролинзирование, имеет достаточно специфический характер: рост яркости и ее последующее падение происходят симметрично во времени, причем изменение яркости происходит одинаково на всех длинах волн (угол отклонения (10) не зависит от длины волны).

       Поиски  микролинзирования, которые велись на протяжении нескольких лет двумя  группами астрономов, австралийско-американской и французской, не просто привели  к обнаружению эффекта. Таким  образом был открыт новый класс  небесных тел: слабосветящиеся карликовые звезды, так называемые коричневые карлики, именно они играют роль микролинз. Все это произошло совсем недавно. Если еще в январе 1994 года было известно лишь два — три подобных события, то в настоящее время они уже исчисляются десятками. Поистине первоклассное открытие в астрономии.

Заключение

       ОТО — завершенная физическая теория. Она завершена в том же смысле, что и классическая механика, классическая электродинамика, квантовая механика. Подобно им, она дает однозначные ответы на физически осмысленные вопросы, дает четкие предсказания для реально осуществимых наблюдений и экспериментов. Однако, как и всякая иная физическая теория, ОТО имеет свою область применимости. Так, вне этой области лежат сверхсильные гравитационные поля, где важны квантовые эффекты. Законченной квантовой теории гравитации не существует.

       ОТО — удивительная физическая теория. Она удивительна тем, что в  ее основе лежит, по существу, всего  один экспериментальный факт, к тому же известный задолго до создания ОТО (все тела падают в поле тяжести с одним и тем же ускорением). Удивительна тем, что она создана в большой степени одним человеком. Но прежде всего ОТО удивительна своей необычайной внутренней стройностью, красотой. Не случайно Ландау говорил, что истинного физика-теоретика можно распознать по тому, испытал ли человек восхищение при первом же знакомстве с ОТО.

       Примерно  до середины 60-х годов ОТО находилась в значительной мере вне основной линии развития физики. Да и развитие самой ОТО отнюдь не было весьма активным, оно сводилось в большой  степени к выяснению определенных тонких мест, деталей теории, к решению  пусть важных, но достаточно частных задач.

       Вероятно, одна из причин такой ситуации состоит  в том, что ОТО возникла в некотором  смысле слишком рано, Эйнштейн обогнал  время. С другой стороны, уже в  его работе 1915 года теория была сформулирована в достаточно завершенном виде. Не менее важно и то обстоятельство, что наблюдательная база ОТО оставалась очень узкой. Соответствующие эксперименты чрезвычайно трудны. Достаточно напомнить, что красное смещение удалось измерить лишь спустя почти 40 лет после того, как было обнаружено отклонение света в поле Солнца.

       На  протяжении более 80 лет теория Эйнштейна  демонстрирует свою необычайную  стройность, экономность построения и красоту. На данный момент существует множество экспериментов и наблюдений, подтверждающих правильность общей теории относительности Эйнштейна и не наблюдается физических явлений, противоречащих ей. Следовательно, ОТО скорее верна чем нет.

Список  использованных источников

  1. Воробьев  И.И.  Теория относительности в  задачах. М.: Наука, 1989.
  2. Гинзбург В.Л.. О теории относительности. - М.: Наука, 1970.
  3. Горелов А.В.. Элементы теории относительности- элементарное изложение специальной теории относительности.
  4. Дубровский В.Н., Смородинский Я.А., Сурков Е.Л., Релятивистский мир. (Библиотечка "Квант", выпуск 34). М.: Наука, 1984.
  5. Елютин П.В., Чижов Г.А., Словарь-справочник по элементарной физике. Часть 3. М., 1995.
  6. М.Дирак П.А.. Воспоминания о необычайной эпохе. - М.: Наука, 1990.
  7. Тарасов Л.В., Современная физика. М.: Просвещение, 1990.

Информация о работе Общие принципы теории относительности Эйнштейна