Избранное
ЭБ Нефть
и Газ
Главная
Оглавление
Поиск +
Еще книги ...
Энциклопедия
Помощь
Для просмотра
необходимо:


Книга: Главная » Введенский Б.А. Большая советская энциклопедия Том 31
 
djvu / html
 

410
ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ТЕОРИЯ
ниями, что при v=0 будет и Р=0. Но энергия W получает при и=0 отличное от нуля значение
W0 = mc*. (24)
Этот результат противоречит старым представлениям, но полностью подтверждается на опыте. Подобное соотношение
W = Мсг (25)
между массой и энергией имеет место и для произвольной скорости v, если только разуметь под М величину
"==-, (20)
к-рая сама зависит от скорости. Величину М следует рассматривать как рациональное обобщение понятия массы. Она входит в качестве множителя при скорости v в выражение (23) для количества движения Р. Величину М называют просто массой, am — массой покоя. Сообразно этому, величину W называют просто энергией, а величину W0— энергией покоя.
Уравнения (21) и (22) подтверждены на опыте (см. Космические лучи, Ускорители заряженных частиц) вплоть до самых больших скоростей, близких к скорости света. При этом подтвердилась и форма зависимости массы М от скорости. Зависимость эта — одна и та же для всех тел. Форма её такова, что при приближении скорости тела к скорости света масса тела неограниченно возрастает. Вследствие этого ни в какой системе отсчёта ни одно тело с массой покоя, отличной от нуля, не может, согласно О. т., достичь скорости света. Это обстоятельство наглядно подтверждает предельный характер скорости света.
Соотношение (25) между массой и энергией имеет вполне общий характер и справедливо не только для рассмотренного здесь случая материальной точки с неизменной массой покоя, но и для любого сложного тела или системы тел, в к-рой могут происходить внутренние процессы, меняющие массу покоя. Соотношение это выражает фундаментальный закон пропорциональности между массой и энергией. Установление этого закона указало на возможность перехода энергии, связанной с веществом, в энергию, связанную с излучением, и легло в основу всей современной ядерной физики.
VII. Ковариантность уравнений теории относительности.
Основное принципиальное значение О. т. состоит в том, что эта теория установила существование тесной связи между пространством и временем. Отображением этой связи являются те общие требования, к-рые О. т. налагает на формулировку физич. законов, а именно, требования ковариантности уравнений, их выражающих: уравнения, написанные в одной инерциальной системе отсчёта, должны быть математически эквивалентны уравнениям той же формы, написанным в любой другой инерциальной системе отсчёта. Так как переход от одной инерциальной системы к другой производится посредством преобразования Лоренца, то речь идёт здесь о ковариантности по отношению к преобразованию Лоренца. В общей форме ковариантность уравнений достигается путём применения особого математич. аппарата — векторного и тензорного (а также спи-норного) исчисления, оперирующего в четырёхмерном многообразии пространства — времени. Важ-
ными примерами ковариаитных уравнений являются рассмотренные в разделе VI системы уравнений поля (18)—(19) и уравнений движения (21)—(22).
Требование ковариантности уравнений позволяет установить связи между различными физич. величинами, напр, между электрич. полем и магнитным [формулы (20)], или между энергией и количеством движения, или между целым рядом величин (плотность и поток энергии и количества движения, а также напряжения), объединяемых тензором энергии. Многие из этих связей нащупывались ранее эмпирическим путём, но О. т. впервые установила их происхождение и их универсальный характер, показав, что эти связи вытекают из общих свойств пространства и времени.
При изучении новых явлений и в поисках новых законов как в области классической, так и в области квантовой физики знание вытекающих из О. т. требований ковариантности является совершенно необходимым. Так, напр., фундаментальный закон пропорциональности между массой и энергией выводится, как мы видели, из соображений ковариантности. Поэтому О. т. является одним из основных орудий исследования в современной физике.
VIII. Пространство» время и тяготение.
Явление всемирного тяготения требует расширения рамок той теории пространства и времени, основные идеи к-рой излагались выше. Необходимость такого расширения видна из следующих соображений.
Из уравнения распространения фронта волны, написанного в виде (6), вытекает прямолинейность распространения света. Но свет обладает энергией, а всякая энергия неразрывно связана с нек-рой массой; следовательно, свет обладает массой (см. также Давление света). Но по закону всемирного тяготения всякая масса, находящаяся в поле тяготения, должна испытывать действие этого поля и её движение не может быть всегда прямолинейным. Поэтому и луч света в поле тяготения не будет прямолинейным. Отсюда следует, что в поле тяготения уравнение распространения фронта волны должно несколько отличаться от написанного выше. Но, как мы видели, уравнение распространения фронта волны является основной характеристикой свойств пространства. Отсюда следует вывод, что наличие поля тяготения должно влиять на свойства пространства и времени.
В настоящее время существует физич. теория, представляющая объединение теории пространства и времени и теории тяготения. Теория эта создана в основном Эйнштейном и названа им «общей теорией относительности»; изложенная же выше О. т. получила название «частной». Точку зрения самого Эйнштейна на созданную им теорию, согласно к-рой теория тяготения получается в результате обобщения принципа относительности на ускоренные движения, нельзя признать правильной: ни о какой «общей относительности» здесь нет и речи. Правильнее называть её просто теорией тяготения. Теория эта живёт своей жизнью, и в настоящее время усилиями советских физиков на неё выработалась другая точка зрения, к-рая в нек-рых существенных пунктах отличается от эйнштейновской.
Основная идея теории тяготения в её современном понимании состоит в следующем. Геометрические свойства реального физич. пространства и времени (мы будем для краткости говорить — их метрика) гораздо более сложны, чем это предполагалось раньше. Математическим отображением этих свойств

 

1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620 630 640


Большая Советская Энциклопедия Второе издание