Справочник по физике для инженеров и студентов - Яворский Б.М.
ISBN 5-488-00330-4
Скачать (прямая ссылка):
= 0- P1VvT-HotfnH1
= 0.
7°. Разрыв, в котором плотность среды претерпевает скачок:
{р} Tt О, j* О,
называют наклонной ударной волной. В разрывах этого типа ударная волна сжатия сложным образом взаимодействует с магнитным полем. В случае Ht = 0, Hn ^ О наклонная ударная волна переходит в параллельную ударную волну, распространяющуюся вдоль направления магнитного поля и не взаимодействующую с ним. В случае малых амплитуд наклонные ударные волны переходят в магнитозвуковые — либо в ускоренную, либо в замедленную.
8°. Уравнение ударной адиабаты (адиабаты Гюго-нио) в магнитной гидродинамике:
“2-“i + g(Pi+*2>(?-:J-) +
Pz Pl + ї(й
Hu)2 = о,
где и — удельная внутренняя энергия газа.
538
IV 13 ОСНОВЫ СПЕЦ. ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ
Скачок энтропии в ударной волне малой амплитуды: St ~ Sn =
1
12Г
Mo 4 T Г ЭМ
р Эрг (Рг -Pl)3 S _Р Эр < >
(P2-P1XHjh-JZlt)*
Глава 13
ОСНОВЫ СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ
1. ПРИНЦИП ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ЭЙНШТЕЙНА
1°. Специальная теория относительности представляет собой современную физическую теорию пространства и времени. Эту теорию часто называют релятивистской теорией, а специфические явления, описываемые ею, — релятивистскими эффектами. В специальной теории относительности так же, как и в ньютоновской механике, предполагается, что время однородно, а пространство однородно и изотропно.
2°. В основе специальной теории относительности лежат два основных принципа, принимаемых в качестве исходных постулатов. Первый постулат,, называемый принципом относительности (или релятивистским принципом относительности Эйнштейна), является обобщением механического принципа относительности на все физические процессы. Он гласит: все физические законы независимы (инвариантны) по отношению к выбору инерциальной системы, отсчета. Это означает, что уравнения, выражающие законы физики, имеют одинаковую форму во всех инерциальных системах отсчета. Поэтому на основе любых физических экспериментов нельзя выбрать из множества инерциальных систем отсчета какую-то главную («абсолютную») систему отсчета, обладающую какими-либо качественными отличиями от других инерциальных систем отсчета.
IV.13.1. ПРИНЦИП ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ЭЙНШТЕЙНА 539
3°. Второй постулат выражает принцип инвариантности скорости света в вакууме: скорость света в вакууме с не зависит от движения источника света. Она одинакова во всех направлениях в пространстве и во всех инерциальных системах отсчета, являясь одной из важнейших физических постоянных.
Описание взаимодействия тел в классической механике Ньютона с помощью потенциальной энергии предполагает мгновенное распространение взаимодействий. В действительности, как показывают опыты, скорости всех тел и частиц, а также скорости распространения любых взаимодействий и сигналов не могут превосходить скорости света в вакууме с. Поэтому световые сигналы в вакууме можно использовать для хронометризации системы отсчета, т. е. для синхронизации часов, расположенных в разных точках пространства и перемещающихся вместе с рассматриваемой системой отсчета.
4°. Представления о свойствах пространства и времени, принятые в классической механике Ньютона и отраженные в преобразовании Галилея, противоречат постулатам специальной теории относительности. Действительно, из закона сложения скоростей в классической механике, примененного к распространению света в вакууме, следует, что скорость света не может быть одинаковой в разных инерциальных системах отсчета, движущихся друг относительно друга.
5°. В основе механики Ньютона лежит представление об одинаковости хода времени во всех инерциальных системах отсчета и, соответственно, об абсолютности промежутка времени между какими-либо двумя событиями. Например, если два события происходят одновременно по часам в одной инерциальной системе отсчета, то они, согласно классическим представлениям, совершаются также одновременно и по часам в любой другой инерциальной системе отсчета.
Из постулатов специальной теории относительности следует, что время протекает различно в движущихся друг относительно друга инерциальных системах отсчета. Поэтому промежуток времени между какими-либо двумя определенными событиями относителен: он изменяется в зависимости от скорости относительного движения систем отсчета. В частности, относительна одновременность двух событий, происходящих в разных
540
IV.13. ОСНОВЫ СПЕЦ. ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ
точках пространства. События, одновременные в одной инерциальной системе отсчета, вовсе не одновременны в других системах отсчета, движущихся относительно первой. Например, пусть инерциальная система отсчета К'(х', у, г) движется относительно инерциальной системы отсчета К (х, у, z) с постоянной скоростью V вдоль положительного направления оси Ox (рис. IV. 13.1). В системе К' световой сигнал в вакууме, испускаемый из точки А, одновременно достигает точек В и С, находящихся на оси О'х' и равноудаленных от А. В системе К тот же сигнал достигает точки В, движущейся к нему навстречу, раньше, чем удаляющейся точки С (скорость сигнала в обеих системах отсчета и во всех направлениях одинакова и равна с).
