Szczególna teoria względności/Postulaty szczególnej teorii względności i rodzaje układów

Szczególna teoria względności

Postulaty szczególnej teorii względności i rodzaje układów

Licencja
Autor: Mirosław Makowiecki Absolwent UMCS Fizyki Komputerowej Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie Email: miroslaw(kropka)makowiecki(małpa)gmail(kropka)pl Dotyczy: książki, do której należy ta strona, oraz w niej zawartych stron i w nich podstron, a także w nich kolumn, wraz z zawartościami. Użytkownika książki, do której należy ta strona, oraz w niej zawartych stron i w nich podstron, a także w nich kolumn, wraz z zawartościami nie zwalnia z odpowiedzialności prawnoautorskiej nieprzeczytanie warunków licencjonowania. Umowa prawna: Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń. Autor tej książki dołożył wszelką staranność, aby informacje zawarte w książce były poprawne i najwyższej jakości, jednakże nie udzielana jest żadna gwarancja, czy też rękojma. Autor nie jest odpowiedzialny za wykorzystanie informacji zawarte w książce, nawet jeśli wywołaby jakąś szkodę, straty w zyskach, zastoju w prowadzeniu firmy, przedsiębiorstwa lub spółki bądź utraty informacji, niezależnie czy autor (a nawet Wikibooks) został powiadomiony o możliwości wystąpienie szkód. Informacje zawarte w książce mogą być wykorzystane tylko na własną odpowiedzialność.

Wykaz modułów w książce
1Postulaty szczególnej teorii względności i rodzaje układów 2Podstawy teorii względności 3Przypomnienie o operatorach rzutowych 4Przypomnienie transformacji Galileusza, właściwości operatorów transformacji 5Wydłużenie podłużne a poprzeczne 6Układy inercjalne i nieinercjalne 7Transformacje prędkości - początek rozważań 8Transformacje różniczek czasu i położenia 9Transformacje prędkości - równania końcowe 10Transformacje macierzy transformacji, układy globalnie (lokalnie) płaskie a słabozakrzywione - rozważania ogólne 11Transformacje macierzy transformacji Einsteina i Newtona, układy globalnie (lokalnie) płaskie a słabozakrzywione 12Istnienie dowolnych ogólnie nieprostokątnych układów odniesienia 13Równoważności macierzy transformacji 14Zestawienie transformacji w układach płaskich i słabozakrzywionych 15Przechodniość macierzy transformacji 16Tensor metryczny Minkowskiego i jego niezmienniczość interwału czasoprzestrzennego, a stożek światła 17Baza odniesienia w mechanice Einsteina i Newtona 18Własności czasoprzestrzeni 19Trzy zasady dynamiki Einsteina 20Tensory w czasoprzestrzeni 21Konwencje Newtona i Einsteina - formułowanie drugiej zasady dynamiki Einsteina-Newtona 22Tensorowy charakter różniczki położenia oraz tensora siły w mechanine Einsteina i wektora siły w mechanice Newtona 23Formułowanie drugiej i trzeciej zasady dynamiki Einsteina-Newtona, zasada niezależności działania tensorów (wektorów) sił 24Formułowanie zasad dynamiki ruchu obrotowego 25Twierdzenie o środku mas w dynamice Einsteina-Newtona 26Pewne prawa w układach globalnie (lokalnie) płaskich o globalnie (lokalnie) stałym tensorze (wektorze) prędkości 27Pierwsza i druga zasada Lagrange'a 28Teoria funkcji lagrangianu 29Matematyczna, nie fizyczna, teoria najmniejszego działania - wprowadzenie 30Matematyczna, nie fizyczna, teoria najmniejszego działania - szczególna teoria względności 31Matematyczna, nie fizyczna, teoria najmniejszego działania - mechanika Newtona 32Matematyczna, nie fizyczna, teoria najmniejszego działania - wnioski 33Anormalne układy, tylko matematyczne, a nie fizyczne 34Definicja masy i energii, spoczynkowej i relatywistycznej, i pędu 35Niezmienniczość ciśnienia od układu odniesienia 36Lokalna zachowawczość tensora gęstości energii(masy)-pędu 37Lokalna zasada zachowania tensora pędu 38Lokalna zasada zachowania energii(masy)-pędu z lokalnej zachowawczości tensora gęstości energii(masy)-pędu 39Dyskretne i ciągłe równanie ruchu 40Lokalna zasada zachowania energii(masy)-pędu z zasady zachowania energii(masy)-pędu 41Lokalna zachowawczość tensora gęstości energii(masy)-pędu z teorii gęstości lagrangianu 42Lokalna zasada zachowania tensora pędu, z teorii gęstości lagrangianu 43Lagrangian masowy kinematyczny w mechanice Einsteina i Newtona 44Oddziaływanie elektromagnetyczne ogólnie zmienne i statyczne (pole elektromagnetyczne) z teorii gęstości lagrangianu

Spis treści
1Postulaty szczególnej teorii względności 2Układy współrzędnych i odniesienia oraz we współrzędnych uogólnionych i krzywoliniowych, a także zakrzywione

Następny rozdział: Podstawy teorii względności.

Podręcznik: Szczególna teoria względności.

Szczególna teoria względności jest współczesną teorią fizyczną. Teoria ta wraz z mechaniką kwantową stanowią podstawę współczesnej fizyki i techniki. Jest ona formułowana dla układów inercjalnych, dalej transformacje w szczególnej teorii względności dla prędkości o wiele mniejszych od prędkości światła przechodzą w transformację Galileusza też dla układów inercjalnych, a dynamika Einsteina przy tych warunkach w dynamikę Newtona. Szczególna teoria względności jest teorią stworzoną do opisu układów słabozakrzywionych fizycznych (transformacje Lorentza i dynamika Einsteina), a nie globalnie (lokalnie) płaskich matematycznych. Będziemy w tej książce badać układy globalnie (lokalnie) płaskie matematyczne i dowiemy się, że tam tensory (prędkości) są o globalnie (lokalnie) stałym kierunku, zwrocie i wartości, a także, że rozmiary wszechświata w tym układzie sa zerowe oraz jego masa, ładunek elektryczny i inne ładunki zachowalne też są zerowe, a także gęstość masy oraz ładunku i prądu elektrycznego oraz innych ładunków zachowalnych są o globalnie (lokalnie) stałej zerowej wartości, a także prędkość światła tam jest zerowa, a w układach słabozakrzywionych (jak udowodnimy to są układy prawie płaskie) jest tak wszystko, jak fizycy stwierdzili doświadczalnie. Z tych układów będziemy przechodzić do układów słabozakrzywionych fizycznych, w których można wyróżnić nowy rodzaj układów lokalnie płaskich (one są fizyczne), względem ogólnej teorii względności, które w rzeczywistości są układami słabozakrzywionymi.

Postulaty szczególnej teorii względności

Postulaty Szczególnej teorii względności (Pos.'y 1.1)
Są trzy postulaty tej teorii fizycznej, dwa podstawowe i trzeci mówiący o zgodności mechaniki Einsteina z mechaniką Newtona dla małych prędkości w porównaniu z prędkości światła

c\;

, one przedstawiają się w postaci:

Postulat pierwszy - jest uogólnieniem zasady względności Galileusza na dowolne procesy fizyczne, postulat ten zwany jest zasadą względności lub relatywistyczną zasadą względności Einsteina. Brzmi on: prawa fizyki są spełnione we wszystkich inercjalnych układach współrzędnych, tzn. w takich układach, które poruszają się ze stałą prędkością względem innych układów inercjalnych.
Postulat drugi - we wszystkich układach współrzędnych prędkość światła jest jednakowa.
Postulat trzeci - transformacje Lorentza i dynamika Einsteina w szczególnej teorii względności (mechanika relatywistyczna) dla prędkości $||{\vec {v}}||\ll c\;$ przechodzą kolejno w transformacje Galileusza i dynamikę Newtona (trzy zasady dynamiki Newtona) w mechanice Newtona (mechanika klasyczna nierelatywistyczna).

Układy współrzędnych i odniesienia oraz we współrzędnych uogólnionych i krzywoliniowych, a także zakrzywione

Układy współrzędnych są w czasoprzestrzeni w szczególnej teorii względności i ogólnej teorii względności oraz w przestrzeni zwykłej w mechanice Newtona, układy odniesienia są za to w przestrzeni zwykłej w mechanice Newtona i Einsteina. Współrzędne krzywoliniowe są definiowane jako ze one oddają bezpośredni sens fizyczny równań mechaniki Newtona i Einsteina, a współrzędne uogólnione ogólnie takiego sensu nie mają, ale też opisują równania Newtona i Einsteina. Współrzędne układu zakrzywionego są to takie współrzędne, które w lokalnej płaskości opisywane są przez przestrzeń Minkowskiego.