Лекция 5. Формирование неклассической физической картины мира

1. Специальная и общая теории относительности.

2. Квантовая механика. Постоянная Планка.

3. Квантовая теория света.

3. Волновая механика.

4. Принцип неопределенности. Принцип дополнительности.

Специальная теория относительности.В 1905 г. Альберт Эйнштейн, служащий Швейцарского патентного бюро, опубликовал работу о специальной теории относительности, в корне изменившей представления о пространстве и времени, а также разрешившей проблемы электродинамики. В ней получил дальнейшее применение установленный еще Галилеем принцип относительности в механистическом движении. Эйнштейн радикально изменил классические представления о пространстве и времени, введя понятие «поле» и тем самым упразднив проблему эфира.

В СТО был переформулировал принцип относительности: Лоренц, а также А.Пуанкаре интерпретировали преобразования Галилея динамически, (в рамках классических представлений о пространстве и времени - как результат сжимания тел постоянным давлением эфира). Эйнштейн предложил принципиально иной подход – он интерпретировал преобразования Лоренца кинетически (как характеризующие свойства движения в пространстве и времени), тем самым заложив основы теории относительности.

По-эйнштейновски принцип относительности звучал так:

1. Все инерциальные системы отсчета эквивалентны друг другу в отношении постановки в них любых физических экспериментов. Т.е. все инерциальные системы отсчета совершенно равноправны, среди них нет выделенных или предпочтительных. Первый постулат означает, что равномерное и прямолинейное движение такой лабораторной системы никак не отражается на результатах проводимых в ней опытов, если она не ускоряется и не вращается. Это означает, что все законы природы неизменны при переходе от одной инерциальной системы к другой, т.е. находясь внутри инерциальной системы, невозможно обнаружить, движется она или покоится.

К началу XX века справедливость принципа относительности подтверждалась данными не только механики, но всех разделов физики. Кроме того, он предполагает симметрию, гармоничность окружающего мира. А Эйнштейн был глубоко убежден, что теория, правильно описывающая мир, должна быть красивой.

Эксперимент Майкельсона-Морли показывал, что, как бы ни двигался наблюдатель, приборы неизменно указывали одну и ту же скорость света. Эйнштейн решил, что это закон природы, и его можно принять как постулат. Итак, Второй постулатЭйнштейна гласит:

2.Скорость света является постоянной во всех инерциальных системах отсчета,

2. Замедление времени.