32. Концепция относительности пространства – времени в релятивистской физике.

Релятивистская физика – раздел физики, изучающий явления, происходящие при движениях со скоростями, сравнимыми со скоростью света.

До 20 века пространство считалось плоским, время понималось абсолютным. Но в начале этого же века данную теорию опровергнули опытным путём. Название “теория относительности” возникло из наименования основного принципа (постулата), положенного Эйнштейном в основу всех теоретических построений новой теории пространства и времени.

Специальная теория относительности (СТО): Если тела двигаются со скоростью, близкой к скорости света, то эти тела уменьшаются в объёме, а время замедляется.

Характеристиками пространства считалось однородность – одинаковость свойств во всех направлениях; изотропность – независимость свойств от направления и трёхмерность. Время также считалось однородным, т.е. любой процесс в принципе повторим через некоторый промежуток времени; но одномерным и идущим в одном направлении – от прошлого к будущему.

Постулат Эйнштейна: Если из мегамира убрать все объекты, то исчезнет и пространство.

То есть всё определяется взаимосвязью материи, времени и пространства.

Из СТО следует, что объём тела и длительность происходящих в нём процессов являются не абсолютными, а относительными величинами.

В СТО свойства пространства и времени рассматриваются без учёта гравитационных полей, которые не являются инерцианальными (т.е. их движение не подчиняется законам инерции). Поэтому была создана общая теория относительности (ОТО), которая распространяет законы природы на все, в том числе на нееинерцианальные системы. Эта теория связала тяготение с электромагнетизмом и механикой.

Общая теория относительности: Массы, создающие поле тяготения, искривляют пространство и меняют течение времени.

Чем сильнее поле, тем медленнее течёт время. Изменение гравитационного поля распределяется в вакууме со скоростью света.

Итак, теория относительности показала единство пространства и времени, выражающееся в совместном изменении их характеристик в зависимости от концентрации масс и их движения. Т.е. время и пространство – относительны. Они перестали рассматриваться независимо друг от друга и возникло представление о пространственно-временном четырёхмерном континууме.