30525

1.Czasoprzestrzeń

przestrzeń czterowyi ni arowa, w której oprócz trzech składowych przestrzennych występuje składowa czasowa.

1.1    Układ inercjalny - definicja.

układ odmesiema. w którym ruch cząstki swobodnej na którą nie działają żadne siły. odbywa się. ze stałą prędkością, a czas i przestrzeli są jednorodne.

1.2    Zasada względności (demokracji) - ogólne sformułowanie.

Dowolne prawo przyrody ma jednakową postać we wszystkich inercjalnych układach odmesieiua, które są równoprawne, równoważne, a podstaw'ow^re równania fizyki są niezmiennicze względem transformacji z jednego układu do drugiego. Jest to przekształcenie liniowe - cechy charakterystyczne ruchu ciała swobodnego nie mogą zależeć od układu, w którym go opisujemy.

1.3 Zasada korespondencji (odpowiedzialności).

przewidywana każdej teorii kwantowej dotyczącej zachowaiua się jakiegoś układu fizycznego muszą odpowiadać przewidywaniom fizyki klasycznej. Transformacja przyjmuje postać transformacji Galileusza, gdy v punktu w układzie U i prędkość względna układów u dąży .(te    ),

zera. Traktując x i t „demokratycznie" otrzyipujęwDfi.i -«/).    1

!    t = y4(Ł>Xt^,+ł«’—)-

Transformacja odwrotna (zamiana u na-u): t'= A(o)(i-ux-^).    A(v)=y(v)

A(u) =    ¹    = nu).

Po wstawieniu jednego równania do drugiego mamy:    y(v)- czynnik Lorentza

U    Ji

\    <

1.4 Transformacja Współrzędnych i Czasu (transformacja Lorentza).

Opisuje zależności między współrzędnymi i czasem tego samego zdarzenia w dwóch inercjalnych układach odniesienia wg STW. Niezmiennikiem jest np. masa spoczynkowa, a odległość i czas mogą mieć różne wartości, zależne od prędkości układu odniesienia. Cechą transformacji Lorentza jest niezależność prędkości światła od prędkości układu. Dla małych prędkości TL przechodzi w transformacje Galileusza:

W najprostszym przypadku Jeśli układ (x‘, y*, z¹, t') porusza się jednostajnie w kierunku osi x

-2 ~    x’= X~ Ul,

—.y-y. z-z.1- ■ ~

J1-*⁷    ^

z prędkością v, to transformacja Lorentza ma postać:    _t - —x

*^m-j ~.Y‘^y.

gdzicc-prędkość światła w próżni. Ji-^y    ^,4 ^ ^{t = r} dla uproszczenia stosuje się podstawienie: p=v/c ^

1.5 Prędkość pozorna punktu - prędkość nadśwletlna.

Prędkość pozorna- prędkość punktu się zmienia, pomimo że rzeczywisty ruch punktu jest jednostajny.    v(t_b-t_a)

Prędkość ta pozornie zmniejsza się w chwili, gdy mija on obserwatora, w -— ■

Prędkość nadśu ietlna określa przemieszczanie się obiektu fizycznego szybciej niż światło. Prędkość tą (większą od prędkości światła w- próżni) mogą osiągać obiekty nie przenoszące infonnacji ani energii (np. cień, prędkość fazowa fali).