Czasoprzestrzeń - Układ inercjalny

1.Czasoprzestrzeń przestrzeń czterowymiarowa, w której oprócz trzech składowych przestrzennych występuje składowa czasowa.
Układ inercjalny - definicja. układ odniesienia, w którym ruch cząstki swobodnej na którą nie działają żadne siły, odbywa się, ze stałą prędkością, a czas i przestrzeń są jednorodne. 1.2 Zasada względności (demokracji) - ogólne sformułowanie. Dowolne prawo przyrody ma jednakową postać we wszystkich inercjalnych układach odniesienia, które są równoprawne, równoważne, a podstawowe 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). przewidywania każdej teorii kwantowej dotyczącej zachowania 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 do zera. Traktując x i t „demokratycznie” otrzymujemy : Transformacja odwrotna (zamiana u na -u): A(v)= γ(v)
Po wstawieniu jednego równania do drugiego mamy: γ(v)- czynnik Lorentza 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', z', t') porusza się jednostajnie w kierunku osi x z prędkością v, to transformacja Lorentza ma postać: gdzie c - prędkość światła w próżni. dla uproszczenia stosuje się podstawienie: β=v/c 1.5 Prędkość pozorna punktu - prędkość nadświetlna. Prędkość pozorna - prędkość punktu się zmienia, pomimo że rzeczywisty ruch punktu jest jednostajny. Prędkość ta pozornie zmniejsza się w chwili, gdy mija on obserwatora. Prędkość nadświetlna określa przemieszczanie się obiektu fizycznego szybciej niż światło. Prędkość tą (większą od prędkości światła w próżni) mogą osiągać obiekty nie przenoszące informacji ani energii (np. cień, prędkość fazowa fali). ... zobacz całą notatkę