Потребител:EM

от Уикипедия, свободната енциклопедия

[редактиране] Универсалност на физическите закони

Увод

Според Галилео Галилей, бащата на съвременната наука, знанието трябва да се проверява с количествени експерименти и резултатите да се описват математически. Формулирал е 2 принципа* - за инерцията и за относителността:

1.Физическите обекти запазват скоростта си, ако не са подложени на въздействие.
2.Всеки двама наблюдатели, движещи се с постоянна скорост относително един спрямо друг,
ще получават еднакви резултати за всички механични експерименти.

Галилео Галилей приема, че телата могат да се движат по инерция не само праволинейно.

Исаак Нютон формулира 3 фундаментални аксиоми (закони) на класическата физика, като първият е принципът за инерцията на Галилей. В Нютоновия модел времето и пространството са независими и абсолютни.

1.Всяко тяло запазва състоянието си на покой или равномерно праволинейно движение, ако не е под въздействие.
2.Скоростта на изменение на импулса на тялото е равна на въздействието F, dp/dt = F.
3.На всяко действие отговаря равно по големина и противоположно по посока противодействие.

Алберт Айнщайн ползва 2 постулата при построяването на своята Частна Теория на Относителнотта, като първият е обобщение на принципа за относителността на Галилей за всички физически явления:

1.Всички закони на физиката имат един същи вид във всички инерциални отправни системи.
2.Скоростта на светлината във вакуум е една и съща във всички инерциални отправни системи.

В Айнщайновия модел времето и пространството по отделно не са абсолютни, но обединеното 4-ри мерно време-пространство е абсолютно.


Универсалност на физическите закони

Прието е, че Частната Теория на Относителността (ЧТО) е построена на 2 постулата. И в двата се ползва понятието "инерциални отправни системи", а принципът за инерцията го определя. Има само една съществена разлика между ЧТО и нютоновата механика и тя е кинематична. Това е постулатът за постоянството на скоростта на електромагнитните вълни (светлината) във вакуум, като универсална скорост с=1. Скоростта е кинематично понятие и определението му е свързано с определен тип геометрия. Постулатът за постоянството на скоростта на светлината във вакуум налага ползването на псевдо-евклидова геометрия. Няма разлика между динамиката на ЧТО и нютоновата динамика; принципът за инерцията е един и същи и в двете. Вторият закон на Нютон (dp/dt = F) остава валиден, но се обобщава в 4-мерен инвариантен вид. Законите за запазване на масата, енергията и импулса са обединени в общ закон за запазване чрез 4-вектора на импулса. Еквивалентността между енергията на покой и масата, E0 = m, е частен случай от по-обща еквивалентност между масата и големината на 4-вектора на импулса, |p| = m !

Има друга съществена разлика между Общата Теория на Относителността (ОТО) и нютоновата механика и тя е динамична. Принципът за инерцията може да бъде обобщен до следния универсален принцип: физическите обекти запазват състоянието си на движение, ако не са под въздействие.Това свойство на запазване на състоянието на движение се нарича инерция и количествено се определя с набор от запазващи се величини - импулс p, момент на импулса L, енергия E, маса m и др.. 4-векторът на импулса се запазва, ако няма въздействие (\mathbf{p=const}, d\mathbf{p}/dt =\nabla_\mathbf{u} \mathbf{p}= \mathbf{0}) и движението е по екстремална (геодезична) линия. Обобщеният принцип за инерцията позволява (допуска) ползването на псевдо-риманова геометрия.


Universality
Universality


  • Принципи: Фундаментални истини от които следва вярно описание на реалната действителност.