Eynshteynning nisbiylik nazariyasi falsafiy nuqtai nazardan. Nisbiylik nazariyasidan falsafiy xulosalar. Eynshteynning falsafiy qarashlarini aniqlash muammosi

Eynshteynning nisbiylik nazariyasining jismoniy tafakkur evolyutsiyasidagi ahamiyatini ko‘rish uchun avvalo jismlarning joylashishi va harakatining nisbiyligi hamda fazo va vaqtning bir jinsliligi haqidagi eng umumiy tushunchalarga to‘xtalib o‘tish kerak. Eynsheyn nazariyasida fazo-vaqtning bir jinsliligi va izotropiyasi ishtirok etadi. Cheksiz, mutlaqo bo'sh fazoda yo'qolgan moddiy zarrachani tasavvur qilaylik. Bu holda zarrachaning "fazoviy pozitsiyasi" so'zlari nimani anglatadi? Bu so'zlar zarrachaning har qanday haqiqiy mulkiga mos keladimi? Agar fazoda boshqa jismlar bo‘lganida, berilgan zarrachaning ularga nisbatan o‘rnini aniqlashimiz mumkin edi, lekin fazo bo‘sh bo‘lsa, berilgan zarrachaning o‘rni ma’nosiz tushuncha bo‘lib chiqadi. Fazoviy pozitsiya faqat kosmosda boshqa jismlar mavjud bo'lgan taqdirdagina jismoniy ma'noga ega. Agar biz turli jismlarni etalon jismlar sifatida olsak, berilgan zarrachaning fazoviy holatining turli ta'riflariga kelamiz. Biz ma'lum bir mos yozuvlar tizimini har qanday jism bilan bog'lashimiz mumkin, masalan, to'rtburchaklar koordinatalar tizimi. Bunday tizimlar tengdir: qaysi mos yozuvlar tizimida biz berilgan jismni tashkil etuvchi nuqtalarning o'rnini aniqlaymiz, tananing o'lchamlari va shakli bir xil bo'ladi va nuqtalar orasidagi masofani o'lchab, biz mezon topa olmaymiz. bir mos yozuvlar tizimini boshqasidan farqlash. Biz koordinatalarning kelib chiqishini fazoning istalgan nuqtasiga qo'yishimiz mumkin, keyin bu boshlanishni boshqa istalgan nuqtaga o'tkazishimiz yoki o'qlarni aylantirishimiz yoki ikkalasini ham bajarishimiz mumkin - bunday uzatish va aylanish bilan tananing shakli va o'lchamlari o'zgarmaydi, chunki bu tananing har qanday ikkita sobit nuqtasi orasidagi masofa. Bir mos yozuvlar tizimidan ikkinchisiga o'tishda bu masofaning o'zgarmasligi ko'rsatilgan o'tishga nisbatan o'zgarmaslik deb ataladi. Biz aytamizki, jismning nuqtalari orasidagi masofalar bir to'rtburchaklar koordinatalar tizimidan boshqasiga o'tishda o'zgarmas, o'qlarning kelib chiqishi va yo'nalishi boshqacha. Tananing nuqtalari orasidagi masofalar bunday koordinata o'zgarishlarining invariantlari bo'lib xizmat qiladi. Koordinatalar kelib chiqishining tarjimasiga nisbatan nuqtalar orasidagi masofalarning o'zgarmasligi fazoning bir xilligini, uning barcha nuqtalarining koordinatalarning kelib chiqishiga nisbatan tengligini ifodalaydi. Agar fazo nuqtalari teng bo'lsa, biz tananing fazoviy holatini mutlaq tarzda aniqlay olmaymiz, imtiyozli mos yozuvlar tizimini topa olmaymiz. Biz tananing pozitsiyasi haqida gapirganda, ya'ni. uning nuqtalarining koordinatalari haqida, keyin mos yozuvlar tizimini ko'rsatish kerak. Shu ma'noda "fazoviy pozitsiya" nisbiy tushunchadir - belgilangan o'tish paytida o'zgarmaydigan nuqtalar orasidagi masofalardan farqli o'laroq, bir koordinata tizimidan boshqa tizimga o'tishda o'zgaruvchan miqdorlar to'plami. Bo'sh jismning bir joydan ikkinchi joyga ko'chib o'tayotganda bir xil tezlikni saqlab turishi va shunga mos ravishda olingan impulsni saqlab turishi fazoning bir jinsliligi yana ifodalanadi. Biz tezlik va shunga mos ravishda impulsning har bir o'zgarishini tananing fazoda harakat qilganligi bilan emas, balki jismlarning o'zaro ta'siri bilan izohlaymiz. Biz berilgan jismning impulsining o'zgarishini ko'rib chiqilayotgan jism o'zini topadigan ma'lum bir kuch maydoniga bog'laymiz. Biz vaqtning bir xilligini ham bilamiz. Bu energiyani tejashda ifodalanadi. Vaqt o'tishi bilan ma'lum jismning boshqa jismlardan boshdan kechirgan ta'siri o'zgarmasa, boshqacha aytganda, boshqa jismlar ma'lum jismga o'zgarmagan holda harakat qilsa, u holda uning energiyasi saqlanadi. Biz jism energiyasining o'zgarishini vaqtning o'zi bilan emas, balki unga ta'sir qiluvchi kuchlarning vaqt o'zgarishi bilan bog'laymiz. Vaqtning o'zi tizimning energiyasini o'zgartirmaydi va bu ma'noda barcha momentlar tengdir. Biz vaqt ichida imtiyozli momentni topa olmaymiz, xuddi shu nuqtaga urilgan zarrachaning xatti-harakatida boshqa nuqtalardan farq qiladigan fazodagi nuqtani topa olmaymiz. Barcha lahzalar teng bo'lgani uchun biz har qanday lahzadan vaqtni sanab, uni boshlang'ich deb e'lon qilishimiz mumkin. Voqealar rivojini hisobga olsak, ular boshlang'ich momentni tanlashdan, ortga hisoblash boshlanishidan qat'i nazar, o'zgarishsiz davom etishiga aminmiz. Aytishimiz mumkinki, vaqt nisbiy bo'lib, bir vaqtning mos yozuvlar nuqtasidan ikkinchisiga o'tishda hodisalarning tavsifi o'z kuchini saqlab qoladi va qayta ko'rib chiqishni talab qilmaydi. Biroq, vaqtning nisbiyligi odatda boshqa narsa sifatida tushuniladi. Voqealar oqimining boshlang'ich momentni tanlashdan mustaqilligining oddiy va aniq ma'nosida vaqtning nisbiyligi yangi nazariyaning asosi bo'la olmadi, umuman olganda, vaqt haqidagi odatiy g'oyani bekor qildi.

Vaqtning nisbiyligi bilan biz vaqt oqimining fazoviy mos yozuvlar tizimini tanlashga bog'liqligini tushunamiz. Shunga ko'ra, mutlaq vaqt fazoviy koordinatalar tizimini tanlashga bog'liq bo'lmagan, bir-biriga nisbatan harakatlanadigan barcha mos yozuvlar tizimlarida bir xilda oqadigan vaqt - kosmosning barcha nuqtalarida bir vaqtning o'zida sodir bo'ladigan momentlar ketma-ketligi. Klassik fizikada tananing haqiqiy harakatlariga bog'liq bo'lmagan vaqt oqimi haqida fikr mavjud edi - bu butun olam bo'ylab bir xil tezlikda oqadigan vaqt haqida. Kosmosning uzoq nuqtalarida bir vaqtning o'zida sodir bo'ladigan mutlaq vaqt tushunchasi asosida qanday real jarayon yotadi? Keling, turli nuqtalarda vaqtni aniqlash shartlarini eslaylik

bo'sh joy. a 41 0 nuqtasida sodir bo'lgan hodisaning vaqtini va 42 0 nuqtasida sodir bo'lgan hodisaning vaqtini aniqlash mumkin, agar hodisalar bir hodisaning boshqasiga bir lahzali ta'siri bilan bog'langan bo'lsa. a 41 0 nuqtada a 42 0 nuqtada joylashgan jismga mutlaqo qattiq, to‘liq deformatsiyalanmaydigan novda bilan bog‘langan qattiq jism bo‘lsin. a 41 0 nuqtada jism tomonidan qabul qilingan surish bir zumda, cheksiz tezlikda bo‘ladi. , tayoq orqali tanaga 4 0a 42 0 nuqtada uzatiladi. Ikkala jism ham bir lahzada harakatlanadi. Ammo hamma narsa shundaki, tabiatda mutlaqo qattiq tayoqchalar yo'q, bir tananing boshqasiga bir lahzali harakatlari yo'q. Jismlarning o'zaro ta'siri yorug'lik tezligidan hech qachon oshmaydigan cheklangan tezlikda uzatiladi. Jismlarni birlashtiruvchi novda, surilganda, yorug'lik signali yorug'lik manbasidan ekranga cheklangan tezlikda o'tganidek, novdaning bir uchidan ikkinchi uchiga cheklangan tezlikda tarqaladigan deformatsiya sodir bo'ladi. Tabiatda fazoning bir-biridan uzoqda joylashgan nuqtalarida sodir bo'lgan hodisalarni bog'laydigan bir lahzali jismoniy jarayonlar mavjud emas. "Vaqtning bir nuqtasi" tushunchasi mutlaq ma'noga ega. Hozircha biz jismlarning sekin harakatlariga duch kelmayapmiz va cheksiz tezlikni yorug'lik signaliga, qattiq novda orqali uzatiladigan surishga yoki harakatlanuvchi jismlarning boshqa har qanday o'zaro ta'siriga bog'lashimiz mumkin. Tez harakatlar dunyosida yorug'likning tarqalishi va jismlar o'rtasidagi o'zaro ta'sir endi cheksiz katta tezlik bilan bog'liq bo'lmaydi. Bu dunyoda bir vaqtning o'zida tushunchasi nisbiy ma'noga ega va biz koinot bo'ylab oqayotgan yagona vaqtning odatiy tasviridan - kosmosning turli nuqtalarida bir xil, bir vaqtning o'zida bir xil lahzalar ketma-ketligidan voz kechishimiz kerak. Klassik fizika shunga o'xshash tasvirdan kelib chiqadi. Uning tan olishicha, xuddi shu narsa bir zumda hamma joyda sodir bo'ladi - Yerda, Quyoshda, Siriusda, bizdan shunchalik uzoqda joylashgan ekstragalaktik tumanliklarda, ularning yorug'ligi bizga milliardlab yillar davomida etib boradi. Agar jismlarning o'zaro ta'siri (masalan, tabiatning barcha jismlarini bog'laydigan tortishish kuchlari) bir zumda cheksiz tezlik bilan tarqaladigan bo'lsa, biz bir jismning boshqasiga ta'sir qila boshlagan momenti va ikkinchi jismning paydo bo'lishi momenti to'g'risida gapirishimiz mumkin. birinchisidan uzoqda, bu ta'sirni boshdan kechiradi. Jismning undan uzoqdagi boshqa jismga ta'sirini signal deb ataymiz. Bir lahzali signal uzatish kosmosning uzoq nuqtalarida sodir bo'ladigan momentlarni aniqlash uchun asosdir. Ushbu identifikatsiyani soat sinxronizatsiyasi deb hisoblash mumkin. Vazifa ko'pincha a 41 va 42 nuqtadagi soatlarning bir xil vaqtni ko'rsatishini ta'minlashdir. Agar lahzali signallar mavjud bo'lsa, bu vazifa qiyin emas. Soat radio, yorug'lik signali, to'p o'qlari, mexanik impulslar bilan sinxronlashtirilishi mumkin (masalan, soat qo'llarini 41 ga va 42 ga qo'yish bitta uzun mutlaq qattiq milga), agar radio qabul qilgich bo'lsa, mildagi yorug'lik, tovush va mexanik kuchlanishlar cheksiz yuqori tezlikda uzatildi. Bu holda biz sof haqida gapirishimiz mumkin fazoviy aloqalar tabiatda nol vaqt oralig'ida sodir bo'ladigan jarayonlar haqida. Shunga ko'ra, uch o'lchovli geometriya haqiqiy jismoniy prototiplarga ega bo'ladi. Bunday holda, biz vaqtdan tashqari bo'shliqni ko'rib chiqishimiz mumkin va bunday ko'rinish haqiqat haqida aniq tasavvur beradi. Vaqtinchalik oniy signallar uch o'lchovli geometriyaning bevosita jismoniy ekvivalenti bo'lib xizmat qiladi. Biz ko'ramizki, uch o'lchovli geometriya klassik mexanikada to'g'ridan-to'g'ri prototipni topadi, bu signallarning cheksiz tezligi, uzoq jismlar orasidagi o'zaro ta'sirlarning bir zumda tarqalishi g'oyasini o'z ichiga oladi. Klassik mexanika lahzali suratga olish orqali mutlaq aniqlik bilan tasvirlanishi mumkin bo'lgan haqiqiy jismoniy jarayonlar mavjudligini tan oladi. Instant fotografiya, albatta, stereoskopik, fazo-vaqt olamining uch o'lchovli fazoviy qismiga o'xshaydi, bu bir vaqtning o'zida olingan to'rt o'lchovli hodisalar olamidir. Cheksiz tez o'zaro ta'sir - bu dunyoning bir lahzali vaqt tasviri doirasida tasvirlanishi mumkin bo'lgan jarayon. Ammo haqiqiy jismoniy vosita sifatida maydon nazariyasi Nyutonning uzoq masofali bir lahzali ta'sirini va signallarning oraliq muhit orqali bir zumda tarqalishini istisno qiladi. Faqat tovush emas, balki yorug'lik va radio signallari ham cheklangan tezlikka ega. Yorug'lik tezligi - signallarning maksimal tezligi. Bu holda bir vaqtning o'zida jismoniy ma'no nima? Butun olam uchun bir xil bo'lgan lahzalar ketma-ketligiga nima mos keladi? Butun dunyo bo'ylab bir xilda oqadigan yagona vaqt tushunchasiga nima mos keladi? Biz bir vaqtdalik kontseptsiyasi uchun qandaydir jismoniy ma'noni topishimiz va shu tariqa, bir tomondan, borliqning sof fazoviy tomoniga, ikkinchi tomondan, mutlaq vaqtga, hatto barcha o'zaro ta'sirlar cheklangan tezlikda tarqaladigan taqdirda ham mustaqil haqiqatni berishimiz mumkin. . Ammo buning sharti - umuman harakatsiz dunyo efirining mavjudligi va harakatlanuvchi jismlarning tezligini mutlaq tarzda aniqlash, ularni efirga yagona imtiyozli mos yozuvlar organi sifatida bog'lash qobiliyati. Keling, kamon va orqa tomonida ekranli kemani tasavvur qilaylik. Kemaning markazida ikkala ekrandan bir xil masofada chiroq yonadi. Chiroqning yorug'ligi bir vaqtning o'zida ekranlarga etib boradi va bu sodir bo'lgan daqiqalarni aniqlash mumkin. Yorug'lik kemaning pastki qismida joylashgan ekranga bir lahzada orqa tomonida joylashgan ekranga tushadi. Shunday qilib, biz bir vaqtning o'zida jismoniy prototipni topamiz. Ulardan teng masofada joylashgan manbadan bir vaqtning o'zida ikkita nuqtaga keladigan yorug'lik signallari yordamida sinxronizatsiya, agar yorug'lik manbai va bu ikki nuqta dunyo efirida tinch holatda bo'lsa, mumkin, ya'ni. kema efirga nisbatan harakatsiz bo'lganda. Sinxronizatsiya kema havoda harakatlanayotganda ham mumkin. Bunday holda, yorug'lik kemaning bosh qismidagi ekranga biroz keyinroq, orqa tomonidagi ekranga esa biroz oldinroq etib boradi. Ammo, kemaning efirga nisbatan tezligini bilib, biz orqa tarafdagi ekranga o'tadigan nurning oldinga siljishini va kamondagi ekranga o'tadigan nurning kechikishini va ko'rsatilgan avansni hisobga olgan holda aniqlashimiz mumkin. va kechikish, kemaning orqa tomonida va kamonida o'rnatilgan soatlarni sinxronlash. Bizga ma'lum bo'lgan har xil, ammo doimiy tezlikda efirga nisbatan harakatlanadigan ikkita kemada soatlarni yanada sinxronlashtirishimiz mumkin. Lekin buning uchun ham kemalarning efirga nisbatan tezligi ma'lum bir ma'no va ma'lum ma'noga ega bo'lishi kerak.Bu erda ikkita holat mumkin. Agar kema harakatlanayotganda fonar va ekranlar o'rtasida joylashgan efirni to'liq olib yursa, u holda kemaning kamonidagi ekranga o'tadigan nurda kechikish bo'lmaydi. Efir to'liq singdirilganda, kema o'z kemasi ustida joylashgan efirga nisbatan siljimaydi va kemaga nisbatan yorug'lik tezligi kemaning harakatiga bog'liq bo'lmaydi. Biroq, biz optik effektlar yordamida kemaning harakatini ro'yxatga olishimiz mumkin bo'ladi. Yorug'lik tezligi kemaga nisbatan o'zgarmaydi, lekin qirg'oqqa nisbatan o'zgaradi. Kema qirg'oq bo'ylab harakatlansin: qirg'oqda ikkita ekran 41 va 42 mavjud va ular orasidagi masofa kemadagi ekranlar orasidagi masofaga teng. Harakatlanuvchi kemadagi ekranlar qirg'oqdagi ekranlarga qarama-qarshi bo'lsa, kemaning markazida chiroq yonadi. Agar kema efirni o'zi bilan olib ketsa, u holda fonarning yorug'ligi bir vaqtning o'zida orqa tarafdagi ekranga va kamondagi ekranga etib boradi, lekin bu holda yorug'lik turli daqiqalarda harakatsiz qirg'oqdagi ekranlarga etib boradi. Bir yo'nalishda kemaning qirg'oqqa nisbatan tezligi yorug'lik tezligiga qo'shiladi, boshqa yo'nalishda esa yorug'lik tezligidan kema tezligini olib tashlash kerak bo'ladi. Bu natija - yorug'likning qirg'oqqa nisbatan turli tezligi - agar kema efir tomonidan olib ketilgan bo'lsa, sodir bo'ladi. Agar kema efirni olib yurmasa, u holda yorug'lik qirg'oqqa nisbatan bir xil tezlikda va kemaga nisbatan har xil tezlikda harakat qiladi. Shunday qilib, yorug'lik tezligining o'zgarishi ikkala holatda ham kema harakatining natijasi bo'ladi. Agar kema eterni sudrab harakatlansa, u holda qirg'oqqa nisbatan tezlik o'zgaradi; agar kema efirni olib ketmasa, u holda kemaning o'ziga nisbatan yorug'lik tezligi o'zgaradi. 19-asrning oʻrtalarida optik tajriba va oʻlchash texnikasi yorugʻlik tezligidagi juda kichik farqlarni aniqlash imkonini berdi. Harakatlanuvchi jismlar efirni singdiradimi yoki yo'qligini tekshirish mumkin bo'ldi. 1851 yilda Fizeau (1819 - 1896) tanalar efirni to'liq singdirmasligini isbotladi. Harakatlanuvchi muhitdan yorug'lik o'tganda yorug'likning harakatsiz jismlarga nisbatan tezligi o'zgarmaydi. Fizo yorug'lik nurini suv oqadigan statsionar truba orqali o'tkazdi. Aslini olganda, suv kema rolini o'ynadi, quvur esa harakatsiz qirg'oq edi. Fizeau tajribasi natijasida jismlarning efirni tortmasdan harakatsiz efirdagi harakati tasviri paydo bo‘ldi. Ushbu harakatning tezligini tanaga qarab ketayotgan nur bilan solishtirganda (masalan, harakatlanuvchi kemaning kamonidagi ekranga yo'naltirilgan nur) tanaga etib borishning kechikishi bilan aniqlash mumkin (masalan, orqa tarafdagi ekran tomon yo'naltirilgan chiroq nuriga nisbatan). Shunday qilib, o'sha paytdagidek, efirga nisbatan harakatsiz jismni efirda harakatlanuvchi jismdan ajratish mumkin edi. Birinchisida yorug'lik tezligi barcha yo'nalishlarda bir xil, ikkinchisida nurning yo'nalishiga qarab o'zgarmaydi. Dam olish va harakat o'rtasida mutlaq farq bor, ular dam olish va harakatlanuvchi muhitdagi optik jarayonlarning tabiati bilan bir-biridan farq qiladi. Bu nuqtai nazar hodisalarning mutlaq bir vaqtdaligi va soatlarning mutlaq sinxronlashuvi imkoniyati haqida gapirishga imkon berdi. Yorug'lik signallari bir lahzada statsionar manbadan bir xil masofada joylashgan nuqtalarga etib boradi. Agar yorug'lik manbai va ekranlar efirga nisbatan harakat qilsa. Shunda biz bu harakatdan kelib chiqqan yorug'lik signalining kechikishini aniqlab, hisobga olamiz. Va bir xil lahza sifatida ko'rib chiqing: 1) old ekranga yorug'lik tushishi, kechikish uchun tuzatilgan va 2) yorug'lik orqa ekranga tegib, oldinga qarab tuzatilgan. Yorug'likning tarqalish tezligidagi farq yorug'lik manbai va ekranlarning efirga - mutlaq mos yozuvlar tanasiga nisbatan harakatini ko'rsatadi. Harakatlanuvchi jismlardagi yorug'lik tezligining o'zgarishini va shunga mos ravishda bu jismlar harakatining mutlaq xarakterini ko'rsatishi kerak bo'lgan tajriba 1881 yilda Mishelson (1852 -1931) tomonidan amalga oshirildi. Keyinchalik, u bir necha marta takrorlandi. Aslida, Mishelsonning tajribasi harakatlanuvchi kemaning orqa tomonidagi ekranlarga va yo'nalishdagi signallarning tezligini solishtirishga to'g'ri keldi. Ammo Yerning o'zi kosmosda taxminan 30 km / sek tezlikda harakatlanadigan kema sifatida ishlatilgan. Bundan tashqari, biz nurning jismga etib borish tezligini va tanaga qarab ketayotgan nurni emas, balki bo'ylama va ko'ndalang yo'nalishlarda yorug'lik tarqalish tezligini taqqosladik. Mishelson tajribasida qo'llanilgan interferometr deb ataladigan asbobda bir nur Yer harakati yo'nalishi bo'yicha - interferometrning bo'ylama qo'lida, ikkinchi nur esa - ko'ndalang qo'lda bo'lgan. Ushbu nurlarning tezligidagi farq qurilmadagi yorug'lik tezligining Yerning harakatiga bog'liqligini ko'rsatishi kerak edi. Mishelson tajribasining natijalari salbiy bo'ldi. Yer yuzasida yorug'lik barcha yo'nalishlarda bir xil tezlikda tarqaladi. Bu xulosa juda paradoksal tuyuldi. Bu tezliklarni qo'shishning klassik qoidasini tubdan rad etishga olib kelishi kerak edi. Yorug'lik tezligi bir-biriga nisbatan bir tekis va to'g'ri chiziqli harakatlanuvchi barcha jismlarda bir xil bo'ladi. Yorug'lik o'zgarmas tezlikda taxminan 300 000 km/sek tezlikda harakatsiz jismdan, yorug'likka qarab harakat qilayotgan jismdan, yorug'lik yetib kelayotgan jismdan o'tadi. Nur - temir yo'l bo'ylab, relslar orasida, kelayotgan poezdga nisbatan bir xil tezlikda, xuddi shu yo'nalishda ketayotgan poezdga, temir yo'lning o'ziga nisbatan, uning ustida uchayotgan samolyotga nisbatan, Yoki tezyurar poyezd vagoni bo‘ylab vagonga nisbatan bir xil tezlikda va Yerga nisbatan harakatlanayotgan yo‘lovchi.. Mutlaqo ravshan va inkor etib bo‘lmaydigan bo‘lib ko‘ringan klassik tamoyillardan voz kechish uchun buyuk kuch va jasorat kerak edi. jismoniy fikr. To'g'ridan-to'g'ri oldingi. Eynshteyn nisbiylik nazariyasiga juda yaqinlashdi, lekin ular hal qiluvchi qadamni qo'ya olmadilar, yorug'lik tashqi ko'rinishida emas, balki haqiqatda bir-biriga nisbatan siljigan jismlarga nisbatan bir xil tezlikda tarqalishini tan olmadilar.

Lorents (1853-1928) harakatsiz efirni va tezliklarni qo'shishning klassik qoidasini saqlaydigan va shu bilan birga Mishelson tajribalari natijalariga mos keladigan nazariyani ilgari surdi. Lorenz barcha jismlar harakatlanayotganda bo'ylama qisqarishni boshdan kechirishini taklif qildi, ular harakat yo'nalishi bo'yicha o'z hajmini kamaytiradi. Agar barcha jismlar o'zlarining uzunlamasına o'lchamlarini kamaytirsa, unda bunday pasayish to'g'ridan-to'g'ri o'lchov bilan aniqlanmaydi. Shunday qilib, Lorentz Mishelson tomonidan kashf etilgan yorug'lik tezligining doimiyligini harakatning ikkita ta'sirining o'zaro kompensatsiyasining sof fenomenologik natijasi deb hisoblaydi: yorug'lik tezligining pasayishi va uning bosib o'tadigan masofasining qisqarishi. Shu nuqtai nazardan qaraganda, tezliklarni qo'shishning klassik qoidasi o'zgarmasligicha qolmoqda. Harakatning mutlaq tabiati saqlanib qoladi - yorug'lik tezligida o'zgarish mavjud; shuning uchun harakatni efirga teng bo‘lgan boshqa jismlarga emas, balki universal mos yozuvlar jismiga - harakatsiz efirga bog‘lash mumkin. Qisqartirish mutlaq xarakterga ega - tayoqning efirga nisbatan haqiqiy uzunligi, boshqacha aytganda, mutlaq ma'noda tinch holatda bo'lgan tayoq mavjud. 1905 yilda Albert Eynshteyn (1879-1955) "Harakatlanuvchi jismlarning elektrodinamikasi haqida" maqolasini nashr etdi.Eynshteyn uchun mutlaq harakat kuzatuvchidan yashirmaydi, lekin oddiygina mavjud emas.Agar efirga nisbatan harakat hech qanday sabab bo'lmasa. harakatlanuvchi jismlardagi ta’sirlar bo‘lsa, u jismoniy jihatdan ma’nosiz tushunchadir.Shunday qilib, dunyoning fizik rasmidan butun Olamni qamrab olgan yagona vaqt tushunchasi chiqarib tashlanadi.Bu yerda Eynshteyn fanning eng fundamental muammolari – fazo muammolariga yondashdi. vaqt va ularning bir-biri bilan aloqasi.Agar dunyo efiri bo'lmasa, u holda ma'lum bir jismga harakatsizlikni nisbat berish va shu asosda uni harakatsiz, mutlaq ma'noda imtiyozli koordinatalar tizimining boshlanishi deb hisoblash mumkin emas.U holda biz buni qila olmaymiz. hodisalarning mutlaq bir vaqtdaligi haqida gapiradigan bo'lsak, biz bir koordinata tizimida bir vaqtning o'zida sodir bo'lgan ikkita hodisa boshqa har qanday koordinata tizimida bir vaqtning o'zida bo'ladi deb ayta olmaymiz.

1905 yilda Eynshteyn tomonidan bildirilgan g'oyalar keyingi yillarda juda keng doiralarda qiziqish uyg'otdi. Odamlar fazo va vaqt haqidagi an'anaviy g'oyalarga jasorat bilan tajovuz qilgan nazariya uning rivojlanishi va qo'llanilishida juda chuqur sanoat, texnik va madaniy siljishlarga olib kelishi mumkin emasligini his qildilar. Albatta, endigina fazo va vaqt haqidagi mavhum mulohazalardan materiyaning tubida yashiringan va ishlab chiqarish texnologiyasi va madaniyatining qiyofasini o'zgartirish uchun chiqarilishini kutayotgan ulkan energiya zahiralari g'oyasigacha bo'lgan yo'l aniq bo'ldi. Asrimizning o'rtalariga qadar texnikaning barcha sohalarida jismlarning dam olish energiyasi va dam olish massasidagi bunday ahamiyatsiz o'zgarishlardan foydalanilgan. Endi amalda qo'llaniladigan reaktsiyalar paydo bo'ldi, ularda moddadagi dam olish energiyasining asosiy qismi sarflanadi yoki to'ldiriladi. Zamonaviy fizikada dam olish energiyasini harakat energiyasiga to'liq o'tkazish g'oyasi mavjud, ya'ni. tinch massaga ega bo'lgan zarraning tinch massasi nolga teng bo'lgan va juda katta harakat energiyasi va harakat massasiga ega bo'lgan zarrachaga aylanishi haqida. Bunday o'tishlar tabiatda kuzatiladi. Bunday jarayonlarni amaliyotda qo'llash hali juda uzoqdir. Endi atom yadrolarining ichki energiyasini chiqaradigan jarayonlar qo'llaniladi. Yadro energetikasi Eynshteynning nisbiylik nazariyasining hal qiluvchi eksperimental va amaliy isboti bo'ldi.

1907-1908 yillarda Herman Minkovskiy (1864 - 1908) nisbiylik nazariyasiga keyingi umumlashtirish uchun juda uyg'un va muhim geometrik shakl berdi. "Nisbiylik printsipi" (1907) va "Fazo va vaqt" (1908) ma'ruzasida Eynshteyn nazariyasi to'rt o'lchovli Evklid geometriyasining invariantlari haqidagi ta'limot shaklida shakllantirilgan. fazoda nuqtalarning koordinatalari o'zgaradi, lekin ular orasidagi masofalar o'zgarishsiz qoladi. O'z-o'zidan zarrachalar harakatining to'rt o'lchovli tasvirini osongina tushunish mumkin; u deyarli aniq va aslida tanish bo'lib tuyuladi. Buni hamma biladi haqiqiy voqealar to'rtta raqam bilan belgilanadi: uchta fazoviy koordinatalar va xronologiyaning boshidan yoki yil boshidan yoki kunning boshidan boshlab voqeadan oldin o'tgan vaqt. materiya fazosi tabiatshunoslik

1908 yilda Minkovski nisbiylik nazariyasini to'rt o'lchovli geometriya shaklida taqdim etdi. U to'rtta koordinata bilan belgilangan nuqtada zarrachaning mavjudligini "hodisa" deb atadi, chunki mexanikadagi hodisa fazoda va vaqtda aniqlangan narsa - ma'lum bir fazoviy nuqtada ma'lum bir momentda zarraning mavjudligi sifatida tushunilishi kerak. Bundan tashqari, u hodisalar yig'indisi - fazoviy-vaqt xilma-xilligini "dunyo" deb atadi, chunki real dunyo makon va vaqt ichida rivojlanadi. Zarrachaning harakatini tasvirlaydigan chiziq, ya'ni. Minkovskiy har bir nuqtasi to'rtta koordinata bilan belgilanadigan to'rt o'lchovli chiziqni "dunyo chizig'i" deb atagan.

Fazo-vaqtning bir xilligi tabiatda fazo-vaqt dunyo nuqtalarining ajratilmaganligini anglatadi. To'rt o'lchovli, fazo-vaqt mos yozuvlar doirasining mutlaq boshlanishi bo'ladigan hech qanday hodisa yo'q. 1905 yilda Eynshteyn tomonidan taqdim etilgan g'oyalar nuqtai nazaridan, dunyo nuqtalari orasidagi to'rt o'lchovli masofa, ya'ni. bu nuqtalar dunyo chizig'i bo'ylab birga ko'chirilganda fazo-vaqt oralig'i o'zgarmaydi. Demak, ikki hodisaning fazo-zamon aloqasi qaysi dunyo nuqtasi boshlangʻich sifatida tanlanganiga bogʻliq emas va har qanday dunyo nuqtasi bunday kelib chiqish rolini oʻynashi mumkin. Shunday qilib, bir xillik g'oyasi 17-20-asrlarda fanning asosiy g'oyasi hisoblanadi. U doimiy ravishda umumlashtiriladi, makondan vaqtga, keyin esa fazo-vaqtga o'tadi.

1911-1916 yillarda. Eynshteyn umumiy nisbiylik nazariyasini yaratdi. 1905 yilda yaratilgan nazariya maxsus nisbiylik nazariyasi deb ataladi, chunki u faqat alohida holat, to'g'ri chiziqli va bir tekis harakat uchun amal qiladi.

Ko'p yillar davomida Eynshteyn tezlashtirilgan harakatni nisbiylik printsipiga bo'ysundirish va nafaqat inertial, balki barcha harakat turlarini ham hisobga oladigan umumiy nisbiylik nazariyasini yaratish g'oyasiga ega edi. Inersiya kuchi barcha jismlarga bir xil ta'sir qiladi.Barcha jismlarga ham bir xil ta'sir qiluvchi kuch bor. Bu tortishish kuchi.

Eynshteyn ekvivalentlik printsipini tizimga ta'sir qiluvchi tortishish kuchi va tezlashtirilgan harakat paytida o'zini namoyon qiladigan inersiya kuchining ekvivalentligi haqidagi bayonot deb atadi. Bu tamoyil tezlashtirilgan harakatni nisbiy deb hisoblash imkonini beradi. Aslida, tezlashtirilgan harakatning ko'rinishlari (inersiya kuchlari) statsionar tizimdagi tortishish kuchlaridan farq qilmaydi. Bu shuni anglatadiki, harakatning ichki mezoni yo'q va harakat faqat tashqi jismlarga nisbatan baholanishi mumkin. Harakat, shu jumladan, A tanasining tezlashtirilgan harakati, qandaydir B mos yozuvlar tanasidan masofani o'zgartirishdan iborat va biz xuddi shu huquq bilan B ning A ga nisbatan harakatlanishini aytishimiz mumkin.

Eynshteyn harakatlanuvchi jismlarning dunyo chiziqlarini bukuvchi tortishish kuchini fazo-vaqt egriligi bilan aniqladi. Bu g‘oya hamisha jismoniy tafakkurning jasorati va teranligi namunasi bo‘lib qolaveradi va shu bilan birga, Evklid va evklid bo‘lmagan geometrik munosabatlarning haqiqiy fizik ekvivalentlarini topadigan ilmiy tafakkurning yangi tabiati namunasi bo‘lib qoladi. O'z holiga qo'yilgan jism uch o'lchamli fazoda to'g'ri chiziqda harakat qiladi. U to'rt o'lchovli fazo-vaqt olamida to'g'ri chiziq bo'ylab harakat qiladi, chunki fazo-vaqt grafigida vaqt o'qi bo'ylab har bir siljish (vaqtning har bir o'sishi) bosib o'tgan fazoviy masofada bir xil o'sish bilan birga keladi. Shunday qilib, inertsiya bo'yicha harakatlar to'g'ri dunyo chiziqlariga mos keladi, ya'ni. to'rt o'lchovli fazo-vaqtning to'g'ri chiziqlari. tezlashtirilgan harakatlar to'rt o'lchovli fazo-vaqt dunyosining egri dunyo chiziqlariga mos keladi. Gravitatsiya jismlarga bir xil tezlanishni beradi. U yorug'likka bir xil tezlanishni beradi. Binobarin, tortishish kuchi dunyo chiziqlarini bukadi. Agar tekislikda chizilgan to'g'ri chiziqlar to'satdan egri bo'lib chiqsa va bir xil egrilikka ega bo'lsa, biz tekislikni egri, egri sirtga, masalan, sharning yuzasiga aylantirgan deb faraz qilamiz. Ehtimol, tortishish kuchi, dunyo chiziqlarining bir tekis egilishi, ma'lum bir dunyo nuqtasida (ma'lum fazoviy nuqtada va vaqtning ma'lum bir momentida) ma'lum bir egrilikka ega bo'lgan fazo-vaqtni anglatadi. Keyin tortishish kuchlarining o'zgarishi, tortishish intensivligi va yo'nalishining o'zgarishi fazo-vaqt egri chizig'ining o'zgarishi deb qaralishi mumkin. Chiziqning egriligi hech qanday tushuntirishni talab qilmaydi. Sirtning egriligi ham juda vizual tasvirdir. Biz bilamizki, egri sirtda, masalan, globus yuzasida, Yevklid geometriyasining tekislikdagi teoremalari o'z kuchini yo'qotadi. To'g'ri chiziqlar o'rniga boshqa geodezik chiziqlar eng qisqa chiziqlarga aylanadi, masalan, katta aylana yoyi to'pi yuzasida: shimoldan janubga eng qisqa yo'lni bosib o'tish uchun siz yoy bo'ylab harakat qilishingiz kerak. meridian. To'g'ri chiziq o'rnini bosuvchi geodezik chiziqda bir nuqtadan, masalan, qutbdan ekvatorga ko'p turli perpendikulyarlarni tushirish mumkin. Biz uch o'lchamli makonning egriligini tasavvur qila olmaymiz. Ammo biz egrilikni uch o'lchovli dunyoning Evklid geometriyasidan chetga chiqishi deb atashimiz mumkin. To'rt o'lchovli manifold bilan ham xuddi shunday qilishimiz mumkin. Keling, umumiy nisbiylik nazariyasining boshlang'ich nuqtalarini takrorlaymiz. Har qanday katta massaning tortishish kuchlari sohasida joylashgan har bir nuqtada, masalan, Quyosh, barcha jismlar bir xil tezlanish bilan tushadi va nafaqat jismlar, balki yorug'lik ham tezlanishga ega bo'ladi va bir xil tezlanish Quyosh massasiga bog'liq. . To'rt o'lchovli geometriyada bunday tezlanish fazo-vaqt dunyosi sifatida ifodalanishi mumkin. Umumiy nisbiylik nazariyasiga ko'ra, og'ir massalarning mavjudligi fazo-vaqt dunyosini bukadi va bu egrilik tortishish kuchida ifodalanadi, jismlar va yorug'lik nurlarining yo'llari va tezligini o'zgartiradi. 1919 yilda astronomik kuzatishlar Eynshteynning tortishish nazariyasi - umumiy nisbiylik nazariyasini tasdiqladi. Yulduzlarning nurlari Quyosh yonidan o'tayotganda egilib, ularning to'g'ri yo'ldan og'ishlari Eynshteyn tomonidan nazariy jihatdan hisoblangan nurlar bilan bir xil bo'lib chiqdi. Fazoviy vaqtning egriligi og'ir massalarning taqsimlanishiga qarab o'zgaradi. Agar siz yo'nalishni o'zgartirmasdan koinot bo'ylab sayohatga chiqsangiz, ya'ni. tevarak-atrofdagi fazoning geodezik chiziqlarini kuzatib, biz yo'lda to'rt o'lchovli tepaliklar - sayyoralarning tortishish maydonlari, tog'lar - yulduzlarning tortishish maydonlari, katta tizmalar - galaktikalarning tortishish maydonlarini uchratamiz. Shu tarzda Yer yuzasi bo'ylab sayohat qilib, biz tepaliklar va tog'lardan tashqari, egrilik haqida ham bilamiz. yer yuzasi umuman olganda va xuddi shu yo'nalishda, masalan, ekvator bo'ylab sayohatni davom ettirib, biz ketgan joyga qaytamiz. Koinot bo'ylab sayohat qilganda, biz Yerning egriligi uning yuzasi relefi bilan bog'liq bo'lgani kabi, sayyoralar, yulduzlar va galaktikalarning tortishish maydonlariga tegishli bo'lgan fazoning umumiy egriligiga ham duch kelamiz. Agar nafaqat fazo, balki vaqt ham egri bo'lsa, biz kosmik sayohat natijasida asl fazoviy yo'lga va asl fazoviy holatga qaytamiz. Bu mumkin emas. Eynshteyn faqat bo'shliqni egri deb ta'kidladi.

1922 yilda A.A.Fridman (1888-1925) fazoning umumiy egrilik radiusining vaqt o’tishi bilan o’zgarishi haqidagi farazni ilgari surdi. Ba'zi astronomik kuzatishlar bu farazni tasdiqlaydi; vaqt o'tishi bilan galaktikalar orasidagi masofalar ortib boradi va galaktikalar bir-biridan uzoqlashadi. Biroq, umumiy nisbiylik nazariyasi bilan bog'liq bo'lgan kosmologik tushunchalar hali ham maxsus nisbiylik nazariyasiga xos bo'lgan aniqlik va o'ziga xoslikdan juda uzoqdir.

ANTRACT

Nisbiylik nazariyasining falsafiy jihatlari

Eynshteyn

Gorinov D.A.

Perm 1998 yil
Kirish.

IN kech XIX 20-asr boshlarida fizikada inqilobni boshlagan bir qator yirik kashfiyotlar qilindi. Bu fizikadagi deyarli barcha klassik nazariyalarni qayta ko'rib chiqishga olib keldi. Ehtimol, eng katta ahamiyatga ega va zamonaviy fizikaning rivojlanishida kvant nazariyasi bilan bir qatorda eng muhim rol o'ynagan A. Eynshteynning nisbiylik nazariyasi edi.

Nisbiylik nazariyasining yaratilishi moddiy dunyo haqidagi an'anaviy qarashlar va g'oyalarni qayta ko'rib chiqish imkonini berdi. Mavjud qarashlarni bunday qayta ko'rib chiqish zarur edi, chunki fizikada mavjud nazariyalar yordamida hal qilib bo'lmaydigan ko'plab muammolar to'plangan edi.

Ushbu muammolardan biri Galiley o'zgarishlariga asoslangan Galiley nisbiyligining o'sha paytdagi hukmronlik printsipi nuqtai nazaridan chiqarib tashlangan yorug'lik tarqalish tezligini cheklash masalasi edi. Shu bilan birga, yorug'lik tezligining doimiyligi va chegarasi (universal konstanta) g'oyasi foydasiga ko'plab eksperimental faktlar mavjud edi. Bunga misol qilib 1887 yilda o'tkazilgan Mishelson va Morlining tajribasi bo'lib, u vakuumdagi yorug'lik tezligi yorug'lik manbalarining harakatiga bog'liq emasligini va barcha inertial sanoq sistemalarida bir xil ekanligini ko'rsatdi. Shuningdek, 1675 yilda aniqlagan daniyalik astronom Ole Roemerning kuzatishlari. Yupiter sun'iy yo'ldoshlarining tutilishining kechikishiga asoslanib, yorug'lik tezligining yakuniy qiymati.

Fizikada paydo bo'lgan yana bir muhim muammo fazo va vaqt haqidagi g'oyalar bilan bog'liq edi. Fizikada mavjud bo'lgan ular haqidagi g'oyalar klassik mexanika qonunlariga asoslangan edi, chunki fizikada hukmronlik qiluvchi nuqtai nazar har bir hodisa, oxir-oqibat, mexanik xususiyatga ega, chunki Galileyning nisbiylik printsipi universal bo'lib tuyuldi, har qanday qonunlarga tegishli emas. faqat mexanika qonunlari. Galileyning o'zgarishlariga asoslangan Galiley printsipidan fazo vaqtga bog'liq emas va aksincha, vaqt makonga bog'liq emas.

Kosmos va vaqt bir-biridan mustaqil shakllar deb hisoblangan; fizikada qilingan barcha kashfiyotlar ularga mos keladi. Ammo fizika qoidalari va fazo va vaqt tushunchasi o'rtasidagi bunday moslik Maksvell tenglamalarida ifodalangan elektrodinamika qonunlari shakllantirilgunga qadar mavjud edi, chunki Maksvell tenglamalari Galiley o'zgarishlarida o'zgarmas emasligi ma'lum bo'ldi.

Nisbiylik nazariyasi yaratilishidan biroz oldin Lorents Maksvell tenglamalari o'zgarmas bo'lib qolgan o'zgarishlarni topdi. Bu transformatsiyalarda, Galiley o'zgarishlaridan farqli o'laroq, turli xil mos yozuvlar tizimlarida vaqt bir xil emas edi, lekin eng muhimi shundaki, bu o'zgarishlardan endi makon va vaqt bir-biridan mustaqil ekanligi ko'rinmadi, chunki vaqt o'zgarishida vaqt ishtirok etdi. koordinatalar, va vaqtni o'zgartirganda - koordinatalar. Va buning natijasida savol tug'ildi - nima qilish kerak? Ikkita yechim bor edi, birinchisi, Maksvell elektrodinamikasini noto‘g‘ri deb hisoblash yoki ikkinchisi, klassik mexanikani o‘z o‘zgarishlari va Galileyning nisbiylik printsipi bilan taxminiy va barcha fizik hodisalarni tasvirlab bera olmaydi, deb taxmin qilish edi.

Shunday qilib, fizikaning ushbu bosqichida klassik nisbiylik printsipi va universal doimiyning pozitsiyasi, shuningdek, klassik mexanika va elektrodinamika o'rtasida qarama-qarshiliklar paydo bo'ldi. Elektrodinamika qonunlariga boshqa formulalar berishga ko'p urinishlar bo'lgan, ammo ular muvaffaqiyatli bo'lmagan. Bularning barchasi nisbiylik nazariyasini yaratish uchun zarur shartlar rolini o'ynadi.

Eynshteynning ishi fizikadagi ulkan ahamiyati bilan bir qatorda katta ahamiyatga ega. falsafiy ma'no. Buning ravshanligi shundan kelib chiqadiki, nisbiylik nazariyasi materiya, makon, vaqt va harakat kabi tushunchalar bilan bog'liq bo'lib, ular fundamental falsafiy tushunchalardan biridir. Dialektik materializm Eynshteyn nazariyasida fazo va vaqt haqidagi oʻz gʻoyalariga dalil topdi. Dialektik materializmda makon va vaqtning umumiy ta'rifi materiyaning mavjudlik shakllari sifatida berilgan va shuning uchun ular materiya bilan uzviy bog'langan, undan ajralmasdir. "Maxsus fanlar ma'lumotlariga asoslangan ilmiy materializm nuqtai nazaridan fazo va vaqt materiyadan mustaqil mustaqil reallik emas, balki uning mavjudligining ichki shakllaridir." Fazo va vaqt va harakatlanuvchi materiya o'rtasidagi bunday uzviy bog'liqlik Eynshteynning nisbiylik nazariyasi tomonidan muvaffaqiyatli namoyon bo'ldi.

Idealistlar tomonidan nisbiylik nazariyasidan ularning to‘g‘ri ekanligiga dalil sifatida foydalanishga urinishlar ham bo‘lgan. Masalan, amerikalik fizik va faylasuf F.Frenk XX asr fizikasi, ayniqsa, nisbiylik nazariyasi va kvant mexanikasi dunyoning mexanik rasmining hukmronligiga asoslanib, falsafiy tafakkurning materializm tomon harakatini to‘xtatdi, degan edi. o'tgan asr. Frank “nisbiylik nazariyasida materiyaning saqlanish qonuni endi amal qilmaydi; materiya nomoddiy mavjudotlarga, energiyaga aylanishi mumkin."

Biroq, nisbiylik nazariyasining barcha idealistik talqinlari buzilgan xulosalarga asoslanadi. Bunga misol qilib keltirish mumkinki, ba'zan idealistlar «mutlaq» va «nisbiy» tushunchalarining falsafiy mazmunini jismoniy tushunchalar bilan almashtiradilar. Ularning ta'kidlashicha, zarrachaning koordinatalari va uning tezligi har doim sof nisbiy qiymatlar bo'lib qoladi (fizik ma'noda), ya'ni ular hech qachon hatto taxminan mutlaq qiymatlarga aylanmaydi va shuning uchun, go'yoki, hech qachon qila olmaydi. mutlaq haqiqatni aks ettirish (falsafiy ma'noda) . Haqiqatda koordinatalar va tezlik mutlaq xarakterga ega bo'lmasa ham (fizik ma'noda) mutlaq haqiqatga yaqinlikdir.

Nisbiylik nazariyasi makon va vaqtning nisbiy mohiyatini (fizik ma'noda) o'rnatadi va idealistlar buni makon va vaqtning ob'ektiv mohiyatini inkor etish deb talqin qiladilar. Idealistlar sabab munosabatlarining zaruriy xususiyatini inkor etish uchun vaqtning nisbiyligi natijasida kelib chiqadigan ikki hodisaning bir vaqtda va ketma-ketligining nisbiy xususiyatidan foydalanishga harakat qiladilar. Dialektik-materialistik tushunchada fazo va vaqt haqidagi klassik g'oyalar ham, nisbiylik nazariyasi ham nisbiy haqiqat bo'lib, faqat mutlaq haqiqat elementlarini o'z ichiga oladi.

19-asrning oʻrtalarigacha fizikada materiya tushunchasi substansiya tushunchasi bilan bir xil edi. Shu vaqtgacha fizika materiyani faqat uchta holatga ega bo'lishi mumkin bo'lgan modda sifatida bilardi. Materiya haqidagi bu g'oya "klassik fizikaning o'rganish ob'ektlari faqat materiya shaklida harakatlanuvchi moddiy jismlar bo'lganligi sababli yuzaga keldi; materiyadan tashqari, tabiatshunoslik materiyaning boshqa turlari va holatini bilmas edi (elektromagnit jarayonlari moddiy materiyaga yoki uning xususiyatlariga bog'liq) ". Shu sababli materiyaning mexanik xossalari butun dunyoning universal xossalari sifatida tan olingan. Eynshteyn buni o'z asarlarida eslatib o'tib, "XIX asr boshidagi fizik uchun bizning tashqi dunyomizning haqiqati ular orasidagi zarralardan iborat edi" oddiy kuchlar, faqat masofaga qarab."

Materiya haqidagi g'oyalar ingliz fizigi M. Faraday tomonidan kiritilgan yangi tushuncha - maydon paydo bo'lishi bilangina o'zgara boshladi. Faraday 1831 yilda elektromagnit induktsiyani kashf etib, elektr va magnitlanish o'rtasidagi bog'liqlikni aniqlab, elektromagnit maydon haqidagi ta'limotning asoschisi bo'ldi va shu bilan elektromagnit hodisalar haqidagi g'oyalar evolyutsiyasiga, shuning uchun materiya tushunchasining evolyutsiyasiga turtki berdi. . Faraday birinchi marta elektr va magnit maydonlari kabi tushunchalarni kiritdi, elektromagnit to'lqinlarning mavjudligi g'oyasini ifoda etdi va shu bilan fizikada yangi sahifa ochdi. Keyinchalik Maksvell Faraday g'oyalarini to'ldirdi va rivojlantirdi, buning natijasida elektromagnit maydon nazariyasi paydo bo'ldi.

Ma'lum vaqt davomida materiyani substantsiya bilan aniqlashning noto'g'riligi, hech bo'lmaganda, o'zini-o'zi his qilmadi, garchi substansiya tabiatning barcha ma'lum ob'ektlarini, ijtimoiy hodisalarni nazarda tutmasa ham. Biroq, maydon ko'rinishidagi materiyani mexanik tasvirlar va g'oyalar yordamida tushuntirib bo'lmasligi va elektromagnit maydonlar tegishli bo'lgan tabiatning bu sohasi tobora ko'proq rivojlana boshlaganligi fundamental ahamiyatga ega edi. o‘zini namoyon qiladi.

Elektr va magnit maydonlarining ochilishi fizikaning fundamental kashfiyotlaridan biriga aylandi. Katta ta'sir qildi yanada rivojlantirish fan, shuningdek, dunyo haqidagi falsafiy g'oyalar. Bir muncha vaqt elektromagnit maydonlarni ilmiy asoslab bo'lmadi yoki ular atrofida izchil nazariyani qurish mumkin emas edi. Olimlar elektromagnit maydonlarning tabiatini tushuntirishga harakat qilib, ko'plab farazlarni ilgari surdilar. B. Franklin elektr hodisalarini juda kichik zarrachalardan tashkil topgan maxsus moddiy moddaning mavjudligi bilan shunday izohlagan. Eyler elektromagnit hodisalarni efir orqali tushuntirishga harakat qildi; u efirga nisbatan yorug'lik havoga nisbatan tovush bilan bir xil ekanligini aytdi. Bu davrda yorug'likning korpuskulyar nazariyasi mashhur bo'lib, unga ko'ra yorug'lik hodisalari yorug'lik jismlari tomonidan zarrachalarni chiqarish bilan izohlanadi. Elektr va magnit hodisalarini ushbu hodisalarga mos keladigan ma'lum moddiy moddalar mavjudligi bilan tushuntirishga urinishlar bo'lgan. “Ular turli muhim sohalarga tayinlangan. Hatto ichida XIX boshi V. magnit va elektr jarayonlari mos ravishda magnit va elektr suyuqliklarning mavjudligi bilan izohlangan.

ANTRACT

Nisbiylik nazariyasining falsafiy jihatlari

Eynshteyn

Gorinov D.A.

Perm 1998 yil
Kirish.

19-asr oxiri 20-asr boshlarida fizikada inqilobni boshlagan bir qancha yirik kashfiyotlar amalga oshirildi. Bu fizikadagi deyarli barcha klassik nazariyalarni qayta ko'rib chiqishga olib keldi. Ehtimol, eng katta ahamiyatga ega va zamonaviy fizikaning rivojlanishida kvant nazariyasi bilan bir qatorda eng muhim rol o'ynagan A. Eynshteynning nisbiylik nazariyasi edi.

Eynshteyn ijodi fizikadagi ulkan ahamiyati bilan bir qatorda falsafiy ham katta ahamiyatga ega. Buning ravshanligi shundan kelib chiqadiki, nisbiylik nazariyasi materiya, makon, vaqt va harakat kabi tushunchalar bilan bog'liq bo'lib, ular fundamental falsafiy tushunchalardan biridir. Dialektik materializm Eynshteyn nazariyasida fazo va vaqt haqidagi oʻz gʻoyalariga dalil topdi. Dialektik materializmda makon va vaqtning umumiy ta'rifi materiyaning mavjudlik shakllari sifatida berilgan va shuning uchun ular materiya bilan uzviy bog'langan, undan ajralmasdir. "Maxsus fanlar ma'lumotlariga asoslangan ilmiy materializm nuqtai nazaridan fazo va vaqt materiyadan mustaqil mustaqil reallik emas, balki uning mavjudligining ichki shakllaridir." Fazo va vaqt va harakatlanuvchi materiya o'rtasidagi bunday uzviy bog'liqlik Eynshteynning nisbiylik nazariyasi tomonidan muvaffaqiyatli namoyon bo'ldi.

19-asrning oʻrtalarigacha fizikada materiya tushunchasi substansiya tushunchasi bilan bir xil edi. Shu vaqtgacha fizika materiyani faqat uchta holatga ega bo'lishi mumkin bo'lgan modda sifatida bilardi. Materiya haqidagi bu g'oya "klassik fizikaning o'rganish ob'ektlari faqat materiya shaklida harakatlanuvchi moddiy jismlar bo'lganligi sababli yuzaga keldi; materiyadan tashqari, tabiatshunoslik materiyaning boshqa turlari va holatini bilmas edi (elektromagnit jarayonlari moddiy materiyaga yoki uning xususiyatlariga bog'liq) ". Shu sababli materiyaning mexanik xossalari butun dunyoning universal xossalari sifatida tan olingan. Eynshteyn o'z asarlarida buni ta'kidlab, "XIX asr boshlari fizigi uchun bizning tashqi dunyomizning haqiqati faqat masofaga qarab oddiy kuchlar harakat qiladigan zarralardan iborat" deb yozgan.

Elektr va magnit maydonlarining ochilishi fizikaning fundamental kashfiyotlaridan biriga aylandi. Bu fanning keyingi rivojlanishiga, shuningdek, dunyo haqidagi falsafiy g'oyalarga katta ta'sir ko'rsatdi. Bir muncha vaqt elektromagnit maydonlarni ilmiy asoslab bo'lmadi yoki ular atrofida izchil nazariyani qurish mumkin emas edi. Olimlar elektromagnit maydonlarning tabiatini tushuntirishga harakat qilib, ko'plab farazlarni ilgari surdilar. B. Franklin elektr hodisalarini juda kichik zarrachalardan tashkil topgan maxsus moddiy moddaning mavjudligi bilan shunday izohlagan. Eyler elektromagnit hodisalarni efir orqali tushuntirishga harakat qildi; u efirga nisbatan yorug'lik havoga nisbatan tovush bilan bir xil ekanligini aytdi. Bu davrda yorug'likning korpuskulyar nazariyasi mashhur bo'lib, unga ko'ra yorug'lik hodisalari yorug'lik jismlari tomonidan zarrachalarni chiqarish bilan izohlanadi. Elektr va magnit hodisalarini ushbu hodisalarga mos keladigan ma'lum moddiy moddalar mavjudligi bilan tushuntirishga urinishlar bo'lgan. “Ular turli muhim sohalarga tayinlangan. Hatto 19-asrning boshlarida ham. magnit va elektr jarayonlari mos ravishda magnit va elektr suyuqliklarning mavjudligi bilan izohlangan.

Elektr, magnitlanish va yorug'lik bilan bog'liq hodisalar uzoq vaqtdan beri ma'lum bo'lgan va olimlar ularni o'rganib, bu hodisalarni alohida tushuntirishga harakat qilishgan, ammo 1820 yildan beri. Bunday yondashuv imkonsiz bo'lib qoldi, chunki Amper va Orsted tomonidan olib borilgan ishlarni e'tiborsiz qoldirib bo'lmaydi. 1820 yilda Oersted va Amper kashfiyotlar qildi, buning natijasida elektr va magnitlanish o'rtasidagi bog'liqlik aniq bo'ldi. Amper agar magnitning yonida joylashgan o'tkazgich orqali oqim o'tkazilsa, magnit maydonidan kuchlar ushbu o'tkazgichga ta'sir qila boshlashini aniqladi. Oersted yana bir ta'sirni kuzatdi: o'tkazgichdan o'tadigan elektr tokining o'tkazgich yonida joylashgan magnit ignaga ta'siri. Bundan o'zgarish degan xulosaga kelish mumkin elektr maydoni magnit maydonning paydo bo'lishi bilan birga keladi. Eynshteyn kashfiyotlarning alohida ahamiyatini ta'kidladi: "Zaryad harakati natijasida hosil bo'lgan elektr maydonining o'zgarishi har doim magnit maydon bilan birga keladi - Oersted tajribasiga asoslangan xulosa, lekin u ko'proq narsani o'z ichiga oladi. Bu vaqt o'tishi bilan o'zgarib turadigan elektr maydoni va magnit maydon o'rtasidagi bog'liqlik juda muhim ekanligini tan oladi."

Oersted, Amper, Faraday va boshqa olimlar tomonidan to'plangan eksperimental ma'lumotlar asosida Maksvell elektromagnetizmning yaxlit nazariyasini yaratdi. Keyinchalik uning tadqiqotlari yorug'lik va elektromagnit to'lqinlarning tabiati bir xil degan xulosaga keldi. Shu bilan birga, elektr va magnit maydonning energiya kabi xususiyatga ega ekanligi aniqlandi. Eynshteyn bu haqda shunday yozgan edi: “Dastavval faqat yordamchi model bo'lib, maydon tobora haqiqiy bo'lib bormoqda. Energiyani dalaga kiritish rivojlanishning keyingi bosqichi bo'lib, unda maydon tushunchasi tobora muhim ahamiyat kasb etadi va mexanik nuqtai nazarga xos bo'lgan substantsiyali tushunchalar tobora ikkinchi darajali bo'lib bormoqda. Maksvell, shuningdek, bir marta yaratilgan elektromagnit maydon, uning manbasidan qat'i nazar, mustaqil ravishda mavjud bo'lishi mumkinligini ko'rsatdi. Biroq, u maydonni materiyadan farq qiladigan alohida materiya shakliga ajratmadi.

Bir qator olimlar, jumladan, G.A. tomonidan elektromagnetizm nazariyasini yanada rivojlantirish. Lorenz, dunyoning odatiy rasmini silkitdi. Shunday qilib, Lorentzning elektron nazariyasida, Maksvell elektrodinamikasidan farqli o'laroq, elektromagnit maydonni hosil qiluvchi zaryad endi rasmiy ravishda ifodalanmaydi, elektronlar Lorentz uchun zaryad tashuvchisi va maydon manbai rolini o'ynay boshladi. Ammo elektromagnit maydon va materiya o'rtasidagi bog'liqlikni aniqlash yo'lida yangi to'siq paydo bo'ldi. Klassik g'oyalarga muvofiq materiya diskret moddiy shakllanish sifatida qaralgan, maydon esa uzluksiz vosita sifatida ifodalangan. Materiya va maydonning xossalari mos kelmaydigan deb hisoblangan. Materiya va maydonni bir-biridan ajratib turuvchi bu bo'shliqni birinchi bo'lib bartaraf etgan shaxs M. Plank edi. U shunday xulosaga keldi: moddalar tomonidan maydonlarning emissiyasi va yutilishi jarayonlari energiya bilan kvantlarda diskret ravishda sodir bo'ladi. E=h n. Buning natijasida maydon va materiya haqidagi g'oyalar o'zgarib, maydonni materiya shakli sifatida tan olishdagi to'siqni olib tashlashga olib keldi. Eynshteyn oldinga bordi, u buni taklif qildi elektromagnit nurlanish u nafaqat chiqariladi va qismlarga so'riladi, balki u diskret taqsimlanadi. Uning aytishicha, erkin nurlanish kvantlar oqimidir. Eynshteyn yorug'lik kvantini materiyaga o'xshatib, momentum bilan bog'ladi - uning kattaligi energiya bilan ifodalangan. E/c=h n /c(impulsning mavjudligi rus olimi P. N. Lebedev tomonidan qattiq va gazlardagi yorug'lik bosimini o'lchash bo'yicha tajribalarda o'tkazilgan tajribalarda isbotlangan). Bu erda Eynshteyn materiya va maydon xususiyatlarining mosligini ko'rsatdi, chunki yuqoridagi munosabatlarning chap tomoni korpuskulyar xususiyatlarni, o'ng tomoni esa to'lqin xususiyatlarini aks ettiradi.

Shunday qilib, 19-asrning boshiga yaqinlashganda, maydon va materiya tushunchalari bo'yicha juda ko'p faktlar to'plangan edi. Ko'pgina olimlar maydon va materiyani materiya mavjudligining ikki shakli sifatida ko'rib chiqishni boshladilar, shunga asoslanib, shuningdek, bir qator boshqa mulohazalar mexanika va elektrodinamikani birlashtirish zarurati tug'ildi. "Biroq, elektrodinamika qonunlarini Nyutonning harakat qonunlariga shunchaki bog'lash va ularni har qanday inertial sanoq sistemasida mexanik va elektromagnit hodisalarni tavsiflovchi yagona tizim deb e'lon qilish mumkin emas edi." Ikki nazariyani bunday birlashtirishning mumkin emasligi, yuqorida aytib o'tilganidek, bu nazariyalar turli xil printsiplarga asoslanganligi bilan izohlanadi; bu elektrodinamika qonunlari, klassik mexanika qonunlaridan farqli o'laroq, bir xil emasligida namoyon bo'ldi. Galiley o'zgarishlariga nisbatan kovariant.

Mexanika va elektrodinamikani o'z ichiga oladigan yagona tizimni yaratish uchun ikkita eng aniq yo'l bor edi. Birinchisi, Maksvell tenglamalarini, ya'ni elektrodinamika qonunlarini o'zgartirib, Galiley o'zgarishlarini qanoatlantira boshladi. Ikkinchi yo'l klassik mexanika bilan bog'liq bo'lib, uni qayta ko'rib chiqishni va, xususan, Galiley o'zgarishlari o'rniga mexanika qonunlari va elektrodinamika qonunlarining kovariatsiyasini ta'minlaydigan boshqa o'zgarishlarni kiritishni talab qildi.

Ikkinchi yo'l to'g'ri bo'lib chiqdi, Eynshteyn unga ergashdi va maxsus nisbiylik nazariyasini yaratdi va nihoyat o'z-o'zidan materiya haqida yangi g'oyalarni yaratdi.

Keyinchalik materiya haqidagi bilimlar toʻldirildi va kengaytirildi, materiyaning mexanik va toʻlqin xossalarining birlashuvi yanada yaqqol namoyon boʻldi. Buni 1924 yilda Lui de Broyl tomonidan taqdim etilgan nazariya misolida ko'rsatish mumkin.Unda de Broyl nafaqat to'lqinlar korpuskulyar xususiyatga ega, balki materiya zarralari ham o'z navbatida to'lqin xossalariga ega bo'lishini taklif qilgan. Shunday qilib, de Broyl harakatlanuvchi zarrachani to'lqin xarakteristikasi - to'lqin uzunligi bilan bog'ladi l = h/p, Qayerda p- zarrachaning impulsi. Ushbu g'oyalarga asoslanib, E. Shredinger kvant mexanikasini yaratdi, bu erda zarrachaning harakati to'lqin tenglamalari yordamida tasvirlanadi. Va moddada to'lqin xossalari mavjudligini ko'rsatgan bu nazariyalar eksperimental tarzda tasdiqlangan - masalan, mikrozarralar o'tganda kashf etilgan. kristall panjara Ilgari faqat yorug'likka xos deb hisoblangan hodisalarni kuzatish mumkin, bular difraksiya va interferensiyadir.

Shuningdek, kvant maydoni kontseptsiyasiga asoslangan kvant maydon nazariyasi ishlab chiqildi - maxsus turdagi materiya, u zarracha holatida va maydon holatidadir. Ushbu nazariyadagi elementar zarra kvant maydonining qo'zg'aluvchan holati sifatida ifodalanadi. Maydon - bu zarrachalarga xos bo'lgan bir xil maxsus turdagi materiyadir, lekin faqat qo'zg'atmagan holatda. Amaliyotda shuni ko'rsatdiki, agar elektromagnit maydon kvantining energiyasi elektron va pozitronning ichki energiyasidan oshsa, bu bizga nisbiylik nazariyasidan ma'lumki, teng bo'ladi. mc 2 va agar shunday kvant yadro bilan to'qnashsa, u holda elektromagnit kvant va yadroning o'zaro ta'siri natijasida elektron-pozitron juftligi paydo bo'ladi. Bundan tashqari, teskari jarayon mavjud: elektron va pozitron to'qnashganda, annigilyatsiya sodir bo'ladi - ikkita zarracha o'rniga ikkita g-kvanta paydo bo'ladi. Maydonning materiyaga va materiyaning maydonga bu kabi o'zaro o'zgarishi materiyaning moddiy va dala shakllari o'rtasida chambarchas bog'liqlik mavjudligidan dalolat beradi, bu ko'plab nazariyalarni, shu jumladan nisbiylik nazariyasini yaratish uchun asos bo'ldi.

Ko'rib turganingizdek, 1905 yilda nashr etilganidan keyin. Maxsus nisbiylik nazariyasi materiyaning alohida tadqiqotlari bilan bog'liq ko'plab kashfiyotlar qildi, ammo bu kashfiyotlar birinchi marta Eynshteyn asarlarida yaxlit va izchil rasm shaklida berilgan materiyaning umumiy g'oyasiga tayangan.

Fazo va vaqt

Fazo va vaqt muammosi materiya muammosi kabi fizika fani va falsafa bilan bevosita bog'liqdir. Dialektik materializmda makon va vaqtning umumiy ta'rifi materiyaning mavjudligi shakllari sifatida berilgan. "Muayyan fanlar ma'lumotlariga asoslangan ilmiy materializm nuqtai nazaridan fazo va vaqt materiyadan mustaqil mustaqil reallik emas, balki uning mavjudligining ichki shakllaridir" va shuning uchun ular materiya bilan uzviy bog'liq, undan ajralmas. Fazo va vaqt haqidagi bu g'oya zamonaviy fizikada ham mavjud, ammo klassik mexanikaning hukmronligi davrida bunday emas edi - kosmos materiyadan ajralgan, u bilan bog'lanmagan va uning mulki emas edi. Materiyaga nisbatan fazoning bu pozitsiyasi Nyuton ta'limotidan kelib chiqqan holda, u shunday deb yozgan edi: "mutlaq fazo o'zining mohiyatiga ko'ra, hech qanday tashqi narsadan qat'i nazar, doimo bir xil va harakatsiz qoladi. Nisbatan uning o'lchovi yoki ba'zi cheklangan harakatlanuvchi qismi bo'lib, bizning hislarimiz tomonidan ma'lum jismlarga nisbatan o'rni bilan belgilanadigan va kundalik hayotda harakatsiz bo'shliq sifatida qabul qilinadi ... Joy - jism tomonidan egallangan fazoning qismi va ichida kosmosga nisbatan u mutlaq yoki nisbiy bo'lishi mumkin."

Vaqt ham materiyadan alohida ko'rindi va hech qanday davom etayotgan hodisalarga bog'liq emas edi. Nyuton vaqtni ham, fazoni ham mutlaq va nisbiyga ajratdi, mutlaq ob'ektiv ravishda mavjud bo'lgan, bu "haqiqiy matematik vaqt, o'z-o'zidan va uning mohiyati, tashqi hech qanday aloqasi bo'lmagan holda, bir xilda oqadi va boshqacha tarzda davomiylik deb ataladi". Nisbiy vaqt faqat zohiriy, faqat sezgilar orqali anglab yetilgan, vaqtning subyektiv idroki.

Fazo va vaqt nafaqat moddiy olamdagi hodisalardan, balki bir-biridan ham mustaqil hisoblangan. Bu kontseptsiyadagi substansional tushuncha, avval aytib o'tilganidek, fazo va vaqt harakatlanuvchi materiyaga nisbatan mustaqil va bir-biriga bog'liq emas, faqat o'z qonunlariga bo'ysunadi.

Substansial kontseptsiya bilan bir qatorda makon va vaqtning yana bir tushunchasi - relyatsion tushuncha mavjud bo'lgan va rivojlangan. Bu kontseptsiyaga asosan idealist faylasuflar amal qilganlar, materializmda bunday tushuncha qoida emas, istisno edi. Ushbu kontseptsiyaga ko'ra, makon va vaqt mustaqil narsa emas, balki asosiyroq mohiyatdan kelib chiqadi. Relyatsion kontseptsiyaning ildizlari asrlar davomida Platon va Aristotelga borib taqaladi. Aflotunning fikricha, vaqtni xudo yaratgan, Aristotelda bu tushuncha yanada rivojlangan. U materializm va idealizm o'rtasida ikkilanib qoldi va shuning uchun vaqtning ikkita talqinini tan oldi. Ulardan biriga (idealistik) ko‘ra, vaqt ruh harakati natijasi sifatida ko‘rsatilsa, ikkinchi materialistga ko‘ra, vaqt ob’yektiv harakat natijasi sifatida ko‘rsatilgan, lekin uning vaqt haqidagi g‘oyalarida asosiy narsa vaqt edi. mustaqil modda emas.

Fizikada Nyuton nazariyasida ma'lumotlarning makon va vaqt haqidagi g'oyalar hukmronligi davrida falsafada relyatsion tushuncha ustunlik qildi. Shunday qilib, Leybnits materiya haqidagi Nyutonnikidan kengroq bo'lgan g'oyalariga asoslanib, uni to'liq rivojlantirdi. Leybnits materiyani ruhiy substansiya sifatida ifodalagan, lekin materiyaga ta’rif berishda faqat uning moddiy shakli bilan cheklanib qolmay, yorug’lik va magnit hodisalarini ham materiya sifatida kiritganligi qimmatlidir. Leybnits bo'shliqning mavjudligini rad etib, materiya hamma joyda mavjud ekanligini aytdi. Shunga asoslanib, u Nyutonning fazo haqidagi kontseptsiyasini mutlaq deb rad etdi va shuning uchun fazo mustaqil narsa degan fikrni rad etdi. Leybnitsning fikricha, fazo va vaqtni narsalardan tashqarida ko'rib chiqish mumkin emas edi, chunki ular materiyaning xossalari edi. Uning fikricha, materiya fazo-vaqt tuzilishida hal qiluvchi rol o'ynaydi. Biroq, Leybnitsning vaqt va makon haqidagi bu g'oyasi zamonaviy fanda tasdiqlanmagan va shuning uchun uning zamondoshlari tomonidan qabul qilinmagan.

Nyutonga faqat Leybnits qarshi chiqqani yo'q, materialistlar orasida Jon Tolandni ajratib ko'rsatish mumkin, u ham Leybnits kabi makon va vaqtning mutlaqlashuvini rad etgan; uning fikricha, fazo va vaqtni materiyasiz tasavvur etib bo'lmaydi. Toland uchun materiyadan ajralib turadigan mutlaq fazo yo'q edi, u moddiy jismlarning idishi bo'ladi; Moddiy jarayonlardan ajratilgan mutlaq vaqt yo'q. Fazo va vaqt moddiy olamning xossalaridir.

Materiyaning xossalarini chuqurroq tushunishga asoslangan fazo haqidagi materialistik ta’limotni rivojlantirish yo‘lidagi hal qiluvchi qadam 1826-yilda N. I. Lobachevskiy tomonidan qo‘yildi. Shu vaqtgacha Evklidning geometriyasi to'g'ri va o'zgarmas deb hisoblanib, u fazo faqat to'g'ri chiziqli bo'lishi mumkinligini aytdi. Deyarli barcha olimlar Evklid geometriyasiga tayandilar, chunki uning qoidalari amalda to'liq tasdiqlangan. Nyuton o'z mexanikasini yaratishda istisno emas edi.

Lobachevskiy Evklid ta'limotining daxlsizligini shubha ostiga qo'yishga birinchi bo'lib urinib ko'rdi, "u egri chiziqli fazo geometriyasining birinchi versiyasini ishlab chiqdi, unda tekislikdagi nuqta orqali ma'lum biriga parallel bo'lgan bir nechta to'g'ri chiziq o'tkazilishi mumkin. uchburchak burchaklarining yig'indisi 2d dan kichik va hokazo; To'g'ri chiziqlarning parallelligi haqidagi postulatni kiritish orqali Lobachevskiy ichki bir-biriga zid bo'lmagan nazariyaga ega bo'ldi.

Lobachevskiy geometriyasi keyinchalik ishlab chiqilgan shunga o'xshash ko'plab nazariyalarning birinchisi bo'lib, Riemanning sferik geometriyasi va Gauss geometriyasi bunga misol bo'la oladi. Shunday qilib, Evklid geometriyasi mutlaq haqiqat emasligi va ma'lum sharoitlarda Evkliddan boshqa geometriyalar mavjud bo'lishi mumkinligi ma'lum bo'ldi.

“Dala holatidagi materiyaning ochilishiga olib kelgan tabiiy fanlarning muvaffaqiyatlari, Evkliddan tashqari geometriyalarni kashf etgan matematik bilimlar, shuningdek, falsafiy materializmning yutuqlari uning asosida dialektik-materialistik ta’limotning asosi bo‘ldi. materiyaning atributlari vujudga keldi. Ushbu ta'limot materiyaning yangi g'oyasiga asoslangan tabiiy fan va falsafiy bilimlarning butun majmuasini o'zlashtirdi. Dialektik materializmda makon va vaqt kategoriyalari tashqi olamni aks ettiruvchi sifatida tan olinadi, ular moddiy ob'ektlarning umumiy xususiyatlari va munosabatlarini aks ettiradi va shuning uchun umumiy xususiyatga ega - vaqt va makondan tashqarida hech qanday moddiy shakllanishni tasavvur qilib bo'lmaydi.

Dialektik materializmning barcha bu qoidalari falsafiy va tabiatshunoslik bilimlarini tahlil qilish natijasi edi. Dialektik materializm insoniyat mavjud bo'lgan ming yilliklar davomida to'plangan barcha ijobiy bilimlarni birlashtiradi. Falsafada insonni atrofidagi dunyoni tushunishga yaqinlashtiradigan nazariya paydo bo'ldi, bu asosiy savolga javob berdi - materiya nima? 1905 yilgacha fizikada. bunday nazariya mavjud emas edi, ko'plab faktlar va taxminlar mavjud edi, lekin ilgari surilgan barcha nazariyalar faqat haqiqatning parchalarini o'z ichiga olgan, ko'plab yangi paydo bo'lgan nazariyalar bir-biriga zid edi. Bu holat Eynshteyn o'z asarlarini nashr etgunga qadar mavjud edi.

Bilimning cheksiz zinapoyasi

Nisbiylik nazariyasining yaratilishi insoniyat tomonidan to'plangan jismoniy bilimlarni qayta ishlashning tabiiy natijasi edi. Nisbiylik nazariyasi o‘zidan oldingi nazariyalarning ijobiy tomonlarini o‘zida mujassam etgan holda fizika fanining rivojlanishining navbatdagi bosqichi bo‘ldi. Shunday qilib, Eynshteyn o'z asarlarida Nyuton mexanikasining absolyutizmini inkor etar ekan, undan butunlay voz kechmadi, mexanikaning nazariy xulosalari faqat ma'lum bir hodisalar doirasiga mos keladi, deb hisoblab, unga jismoniy bilimlar tarkibida o'zining munosib o'rnini berdi. . Vaziyat Eynshteyn tayangan boshqa nazariyalar bilan ham oʻxshash edi; u fizik nazariyalarning uzluksizligini taʼkidlab, “nisbiylikning maxsus nazariyasi fizika asoslarini Maksvell-Lorents elektrodinamikasiga moslashtirish natijasidir”, dedi. Oldingi fizikadan u fazoviy joylashuv qonunlari uchun Evklid geometriyasining to'g'riligi haqidagi farazni mutlaqo oladi. qattiq moddalar, inersiya tizimi va inersiya qonuni. Xususiy nisbiylik nazariyasi tabiat qonunlarini barcha fizika uchun haqiqiy deb shakllantirish nuqtai nazaridan barcha inersiya sistemalarining ekvivalentlik qonunini qabul qiladi (nisbiylikning maxsus printsipi). Maksvell-Lorents elektrodinamikasidan bu nazariya vakuumdagi yorug'lik tezligining doimiyligi qonunini (yorug'lik tezligining doimiylik printsipi) oladi.

Shu bilan birga, Eynshteyn maxsus nisbiylik nazariyasi (STR) ham fizikaning mustahkam monolit emasligini tushundi. Eynshteyn shunday deb yozgan edi: «Xulosa qilish mumkinki, maxsus nisbiylik nazariyasi cheksiz qo'llanilishini da'vo qila olmaydi; uning natijalari tortishish maydonining fizik hodisalarga (masalan, yorug'lik) ta'sirini e'tiborsiz qoldirib bo'lgandagina qo'llaniladi. STR gravitatsion maydon bo'lgan ma'lum bir doirada ishlaydigan fizik nazariyaning yana bir yaqinlashuvi edi. Maxsus nazariyaning mantiqiy rivojlanishi umumiy nisbiylik nazariyasi bo'lib, u "tortishish zanjirlari" ni buzdi va maxsus nazariyadan ustun bo'ldi. Biroq, umumiy nisbiylik nazariyasi Eynshteynning muxoliflari tasavvur qilishga uringanidek, maxsus nazariyani rad etmadi; shu munosabat bilan u o'z asarlarida shunday yozgan edi: "Cheksiz kichik mintaqa uchun koordinatalar har doim shunday tanlanishi mumkinki, tortishish maydoni. unda yo'q bo'ladi. Shunda biz shunday cheksiz kichik mintaqada maxsus nisbiylik nazariyasi amal qiladi deb taxmin qilishimiz mumkin. Shunday qilib, umumiy nisbiylik nazariyasi maxsus nisbiylik nazariyasi bilan bog'liq bo'lib, ikkinchisining natijalari birinchisiga ko'chiriladi.

Nisbiylik nazariyasi bizni o'rab turgan dunyoni tasvirlashda oldinga katta qadam qo'yishga imkon berdi, materiya, harakat, makon va vaqt kabi ilgari alohida tushunchalarni birlashtirdi. U asrlar davomida hal etilmagan ko'plab savollarga javob berdi, keyinchalik tasdiqlangan bir qator bashoratlarni aytdi, ana shunday bashoratlardan biri Eynshteyn tomonidan Quyosh yaqinidagi yorug'lik nurining traektoriyasining egriligi haqidagi faraz edi. Ammo shu bilan birga olimlar uchun yangi muammolar paydo bo'ldi. Yagonalik hodisasining orqasida nima bor, gigant yulduzlar "o'lganida nima bo'ladi", gravitatsiyaviy qulash nima, koinot qanday tug'ilgan - bu va boshqa ko'plab savollarni faqat bir qadam yuqoriga ko'tarilish orqali hal qilish mumkin bo'ladi. cheksiz narvon bilim.

Orlov V.V. Falsafa asoslari (birinchi qism)

Nyuton I. Natural falsafaning matematik tamoyillari.

D. P. Gribanov Nisbiylik nazariyasining falsafiy asoslari M. 1982, 143-bet.

V.V. Orlov Falsafa asoslari, birinchi qism, p. 173

Gribanov D.P. Nisbiylik nazariyasining falsafiy asoslari. M. 1982 yil, 147-bet

Eynshteyn A. To'plam ilmiy ishlar, M., 1967, 2-jild, bet. 122

Eynshteyn A. Ilmiy ishlar toʻplami, M., 1967, 1-jild, bet. 568

Eynshteyn A. Ilmiy ishlar toʻplami, M., 1967, 1-jild, bet. 423

KIRISH 3
1. MADDA, FOSOS, VAQT 4
2. NISBIYLIK NAZARIYALARINING KELISH SABABLARI
Eynshteyn 9
3. A. Eynshteynning nisbiylik nazariyasi 13
Xulosa 19
ADABIYOTLAR 20

KIRISH

Yutuqlar zamonaviy fan makon va vaqtni tushunishda relyatsion yondashuv afzalligini ko'rsatadi. Shu munosabat bilan, birinchi navbatda, 20-asr fizikasi yutuqlarini alohida ta'kidlash kerak. Nisbiylik nazariyasining yaratilishi fazo va vaqt haqidagi falsafiy g‘oyalarni chuqurlashtirish, oydinlashtirish va konkretlashtirish imkonini beruvchi fazo va zamon mohiyatini anglashda muhim qadam bo‘ldi.
Albert Eynshteyn, nazariy fizik, zamonaviy fizikaning asoschilaridan biri, Germaniyada tug'ilgan, 1893 yildan Shveytsariyada, 1914 yildan Germaniyada yashagan, 1933 yilda AQShga hijrat qilgan. Uning nisbiylik nazariyasini yaratishi XX asrning eng fundamental kashfiyoti bo'lib, dunyoning butun rasmiga katta ta'sir ko'rsatdi.
Zamonaviy tadqiqotchilarning fikriga ko'ra, nisbiylik nazariyasi universal vaqtni yo'q qildi va faqat tortishish maydonlarining intensivligi va moddiy jismlarning harakat tezligi bilan belgilanadigan mahalliy vaqtni qoldirdi. Eynshteyn ob'ektiv voqelikning turli sohalarida makon va vaqtning xususiyatlarini yaxshiroq tushunishga yordam beradigan printsipial jihatdan yangi va uslubiy jihatdan muhim qoidalarni ishlab chiqdi.

1. MADDA, MOSOS, VAQT

Agar materiya bizning ongimizdan mustaqil ravishda mavjud bo'lgan tashqi olamni anglatadi, desak, ko'pchilik bu yondashuvga rozi bo'ladi. Bu, shuningdek, aql-idrok darajasidagi g'oyalar bilan bog'liq. Kundalik tafakkur darajasida mulohaza yuritishni bema'nilik deb hisoblagan ba'zi faylasuflardan farqli o'laroq, materialistlar bu "tabiiy munosabatni" o'zlarining nazariy tuzilmalarining asosi sifatida qabul qilishadi.
Ammo, materiyaning bunday dastlabki tushunchasiga rozi bo'lish, uni tabiiy deb qabul qilish, odamlar uning chuqur ma'nosiga, mazmunida ochilgan uslubiy imkoniyatlarning boyligiga hayrat va hayrat tuyg'usini boshdan kechirmaydilar. Materiyaning oldingi tushunchalarining qisqacha tarixiy tahlili va ushbu toifaning mohiyatini tushunish bizga uning ahamiyatini baholashga yordam beradi.
18-asr materializmining cheklovlari. materiyani tushunishda, birinchi navbatda, erishilgan ilmiy bilimlarni mutlaqlashtirishda, materiyani jismoniy xususiyatlar bilan "berish" urinishlarida ifodalangan. Shunday qilib, P. Xolbax asarlarida materiyaning sezgilar orqali idrok qilinadigan olam sifatidagi eng umumiy tushunchasi bilan bir qatorda materiyaning massa, inertsiya, o‘tmaslik, figuraga ega bo‘lish kabi mutlaq xossalari borligi aytiladi.
Demak, moddiylikning asosiy tamoyili shaxsni o`rab turgan predmetlarning moddiyligi, jismoniyligi edi. Biroq, bu yondashuv bilan, moddiylik chegarasidan tashqarida elektr va magnit maydon kabi jismoniy hodisalar mavjud bo'lib, ular aniq shaklga ega bo'lish qobiliyatiga ega emas edi.
Ayniqsa, B.Spinoza falsafasiga xos bo‘lgan materiyani substansiya sifatida tushunish ham mavjud edi. "Modda dunyo emas, odamni o'rab olish, lekin bu dunyo orqasida uning mavjudligini belgilovchi narsa bor." Substansiya kengaytma va fikrlash kabi sifatlarga ega. Shu bilan birga, yagona, abadiy, o'zgarmas substansiya o'zgaruvchan narsalar dunyosi bilan qanday bog'liqligi noaniq bo'lib qoldi. Bu moddani turli xossalari osilgan ilgich bilan solishtirib, uni o'zgarishsiz qoldirib, istehzoli metaforalarni keltirib chiqardi.
Materiyani tushunishning chegaralanganligi uning ikkala variantida ham 19-asrda aniq ochib berilgan. Odatda materiyani falsafiy kategoriya sifatida yangicha tushunishga o'tishni taqozo etgan asosiy sabab fizikaning metodologik asoslarining inqirozi hisoblanadi. 19-asr boshi va 20-asrlar
Ma'lumki, marksizm falsafasining eng muhim yutug'i tarixni materialistik tushunishning ochilishi edi. Ijtimoiy mavjudlik, bu nazariyaga ko'ra, ijtimoiy ongni belgilaydi. Biroq iqtisodiy munosabatlar faqat pirovard natijada jamiyatning faoliyati va rivojlanishini belgilaydi; ijtimoiy ong va mafkura nisbatan mustaqil bo‘lib, ijtimoiy taraqqiyotga ham ta’sir qiladi. Marksistik nazariya "iqtisodiy determinizm" dan shunday farq qiladi.
Marksistik nazariyada moddiylik chegaralari kengaytirilganga o'xshaydi, bu nafaqat ob'ektlarning moddiyligi va jismoniyligi bilan, balki xususiyatlari va munosabatlarini ham o'z ichiga oladi (nafaqat olov, balki issiqlik mulki, nafaqat odamlarning o'zi, balki ularning ishlab chiqarish munosabatlari va boshqalar). d.). Aynan mana shu marksizmning materiyani tushunishga qo‘shgan hissasi hali yetarlicha o‘rganilmagan.
Materiyani insondan mustaqil ravishda mavjud bo'lgan va uning his-tuyg'ulari yig'indisiga o'xshamaydigan ob'ektiv voqelik sifatida tushunish avvalgi falsafaning tafakkur xarakterini engishga yordam berdi. Bu bilish jarayonida amaliyotning rolini tahlil qilish natijasida yuzaga keladi, bu bizga tarixiy rivojlanishning ushbu bosqichida ob'ektiv voqelikka kiritilgan yangi ob'ektlar va ularning xususiyatlarini aniqlash imkonini beradi.
Materiyani bunday tushunishning o'ziga xos xususiyati shundaki, nafaqat jismoniy ob'ektlar, balki ushbu ob'ektlarning xususiyatlari va munosabatlari ham material sifatida tan olinadi. Xarajat moddiy hisoblanadi, chunki u mahsulot ishlab chiqarish uchun sarflangan ijtimoiy zarur mehnat miqdoridir. Ishlab chiqarish munosabatlarining moddiyligini tan olish tarixni materialistik tushunish va jamiyat faoliyati va rivojlanishining ob'ektiv qonuniyatlarini o'rganish uchun asos bo'lib xizmat qildi.
"Mavjudlik" va "materiya" kabi toifalarni qo'llash uchun ma'lum chegaralarni topishga harakat qilish mumkin. Birinchidan, borliq kengroq kategoriyadir, chunki u nafaqat ob'ektiv, balki sub'ektiv voqelikni ham qamrab oladi. Ikkinchidan, borliq va materiyadan mavjud va mavjud (paydo bo'ladigan)ni farqlash uchun foydalanish mumkin. Shunda mavjud bo'lgan narsa shaxs tomonidan o'z faoliyati jarayonida amalga oshiriladigan ob'ektiv voqelik sifatida taqdim etilishi mumkin.
Ilmiy bilishning zamonaviy metodologiyasida “jismoniy voqelik”, “biologik voqelik”, “ijtimoiy voqelik” kabi tushunchalar muhim o‘rin tutadi. Gap inson faoliyatining ma'lum bir sohasida va tarixiy taraqqiyotning ma'lum bir bosqichida mavjud bo'ladigan ob'ektiv voqelik haqida bormoqda.
Dunyoni falsafiy tushunish odatda material va idealni farqlashdan boshlanadi. Ammo o'rganilayotgan ob'ektlarning to'liq tavsifi uchun boshqa toifalar kerak. Ular orasida "harakat" va "dam olish" toifalari muhim o'rinni egallaydi.
Marksistik falsafa oldingi mutafakkirlarning eng yaxshi an’analariga tayanib, butun dunyo uzluksiz harakat holatida ekanligini tan oladi, bu moddiy ob’ektlarga xos bo‘lib, uning mavjudligi uchun ilohiy kuchlarning aralashuvini yoki birinchi turtkini talab qilmaydi. Harakat deganda oddiy harakatdan tortib fikrlashgacha bo‘lgan har qanday o‘zgarishni bildiruvchi falsafiy kategoriya tushuniladi. Dunyo tayyor narsalar to'plami emas, balki jarayonlar to'plamidir.
Harakatning ijtimoiy shaklining asosini odamlarning maqsadli faoliyati va birinchi navbatda, Marksning fikricha, "moddiy ne'matlarni ishlab chiqarish usuli" tashkil etadi. Inson tarixning obyekti va subyekti sifatida harakat qiladi. Oxir oqibat, tarix odamlarning o'z manfaatlarini ko'zlagan faoliyatidir.
Fazo va vaqt mustaqil kategoriyalar sifatida Qadimgi Sharq falsafasida allaqachon paydo bo'lib, ular olov, suv, yer (Sankhya) kabi tamoyillar bilan bir qatorda ko'rib chiqiladi. Aristotelning to'qqiz asosiy toifasi vaqt, joy va pozitsiyadir. Qadimgi Yunoniston falsafasida makon va vaqt haqidagi asosiy tushunchalar shakllana boshlaydi: substansial va munosabat. Birinchisi, makon va vaqtni mustaqil mavjudotlar, dunyo tamoyillari deb hisoblaydi; ikkinchisi - moddiy ob'ektlarning mavjud bo'lish usuli sifatida. Fazo va vaqt haqidagi bunday tushuncha Aristotel va Lukretsiy Kara falsafasida o‘zining yorqin ifodasini topadi.
Zamonaviy falsafada substansial kontseptsiyaning asosini I. Nyutonning mutlaq makon va vaqt haqidagi qoidalari tashkil etdi. Uning ta'kidlashicha, mutlaq makon o'z mohiyatiga ko'ra, har qanday tashqi narsadan qat'i nazar, doimo bir xil va harakatsiz qoladi. Mutlaq vaqt sof davomiylik deb hisoblangan. Bunday bayonotlar uchun asos klassik fizika va matematik tadqiqotlar (xususan, Evklid geometriyasi) tajribasi edi.

2. EYNSHTEYNNING NISBIYLIK NAZARIYALARINING KELISH SABABLARI.

Eynshteynning xususiy (maxsus) nisbiylik nazariyasi qanday paydo bo'ldi, u global hodisani o'rganishni cheklangan, qisman nisbiylik, ba'zi asosiy tushunchalarning nisbiyligi, nisbiylikning o'ziga xos printsipigacha toraytirdi? Nega u hatto paydo bo'ldi va jamoatchilik idrokining unumdor tuproqlariga tushdi?
Nisbiylik nazariyasi bo'yicha asarlarning paydo bo'lishining ob'ektiv sabablarini sezmaslik mumkin emas. Ular jamiyatning "issiq, inqilobiy" siyosiy holati va 19-asrning ikkinchi yarmi - 20-asr boshlaridagi stixiyali, jadal rivojlanayotgan tabiatshunoslik bilan bog'liq. O'sha paytda fan o'zining ko'plab sohalarida birin-ketin ko'plab stereotiplarni - o'sha paytdagi umume'tirof etilgan g'oyalar standartlarini muntazam ravishda rad etdi, bu umuman nisbiylik nazariyasining uslubiy nigilizmida o'z izini qoldirdi.
Nisbiylik nazariyasining paydo bo'lishiga ko'p jihatdan Immanuil Kantning hozirgi nufuzli falsafasi, o'sha davrda nihoyat tan olingan cheksizlik ta'limoti, shuningdek, ba'zi matematik ishlar, masalan, Evklid bo'lmagan geometriyalari ta'sir ko'rsatdi. Lobachevskiy (1792-1856) va Rimann (1826-1866), Minkovski va Puankare davri haqidagi fikrlar. Yuqoridagi sabablar va natijada Eynshteynning nisbiylik nazariyasining paydo bo'lgan nazariyalarini umumiy bilish metodologiyasining etishmasligi birlashtiradi; ular qarama-qarshi emas, balki o'ziga xos tarzda izohlash (yoki umuman izohlamaslik) bilan birlashtirilgan. o'z nazariyalarini tizimli ravishda shakllantiradigan va bilishning umumiy ilmiy tamoyillarini qo'llamaydigan asosiy tushunchalar. Nega ular buni qilishga jur'at etishdi? Chunki bu tushuncha va tamoyillar ilm-fanning tabiiy yetukligi tufayli o‘zidan oldingilar tomonidan uslubiy jihatdan belgilanmagan edi. Va o'sha vaqtga kelib jadal rivojlanayotgan "bilim tushunchalarini qayta ishlash" texnologiyalaridan foydalanish (mantiq, matematika, fizika va boshqalar) natijada juda original yakuniy xulosalar olishga imkon berdi.
Qadimgi yunon olimi Ptolemey, keyin esa Immanuil Kant voqelikning bilimning o'ziga bog'liqligini ilgari surdilar. Ob'ekt, Kantning fikricha, faqat sub'ektning faoliyat shakllarida mavjud bo'ladi. Hozirgacha bilish metodologiyasi Kant va Ptolemeyning "Men ko'rgan narsaning mohiyatidir" tamoyilini qo'llaydi. Filni his qilgan to‘rtta ko‘r donishmand haqidagi masal ko‘z oldimga keladi. Bundan tashqari, har biri filni ayniqsa ma'lum joylarda his qildi: biri faqat oyog'ini, ikkinchisi faqat oshqozonini, uchinchisi tanasini, to'rtinchisi dumini. Va keyin ular o'zlari bilgan filning tashqi ko'rinishining "haqiqat" va "to'g'riligi" haqida kelishmovchilik bilan bahslashdilar. Darhaqiqat, Kant va Ptolemeyning bilimga bo'lgan yondashuvida: "Men ko'rgan narsa - mohiyat", bilimga aynan shu sub'ektiv yondashuv amalga oshiriladi va umumiy qabul qilingan standartlar - bilim tamoyillari bilan solishtirganda ob'ektiv bilish imkoniyati rad etiladi.
Cheksizlik tushunchasi umumiy ilmiy tushunchada hali aniqlanmagan. Bu nisbiy bo'lmagan tushuncha bo'lib, printsipial jihatdan kattaligi bo'yicha tanib bo'lmaydigan va standartga ega emas, shuning uchun nisbiy qiyosiy kattalikka ega.
Shu sababli, Minkovski "vaqt" tushunchasiga o'zining qarashlarini aniqladi. O'zining "metrik bo'shliqlari" ni qurishda u vaqt tushunchasi bilan sinonim bo'lgan kontseptsiyani - "dunyoning namoyon bo'lish jarayonining tekisligi" ni kiritdi, u har qanday o'zboshimchalik bilan tanlangan "koordinatalarning kelib chiqishi" dan yorug'lik tezligida "ishlaydi". Vaqtning asosiy tushunchasi bilishning mavjud geometrik texnik jarayoniga "sozlangan". Va zamonaviy olimlar endi fazoda sayohat qilish yo'llari va vositalarini jadal izlamoqda.
Minkovskiy va Rimann nazariyalarining simbiozi fazo-vaqtning to'rt o'lchovli mavhum talqinini keltirib chiqardi, bu juda cheklangan amaliy qo'llanilishi. Masalan, uni haqiqiy jismoniy, o'zgaruvchan tabiat ob'ektlarini, ularning o'zgaruvchan xususiyatlari (parametrlari) funktsiyalari sifatida modellash uchun ishlatish mumkin emas.
Fazo-vaqt - bu o'lchovdan bo'shatilgan hodisalar fazosining talqini bo'lib, u faqat xossalarga ega: sodir bo'lgan joylarning fazoviy koordinatalari va voqealar sodir bo'lish vaqtidagi momentlar. Fazo va vaqtning xossalari bir-biriga nomutanosibdir, chunki birining o`zgarishidan ikkinchisi sabab-natijani o`zgartirmaydi, bog`liq bo`lmaydi. Natijada jismoniy mohiyatdan - tabiatdan (o'lchovdan) mahrum bo'lgan hodisalar maydoni.
Eynshteyn o'zi ishlab chiqqan nisbiylik printsipini, go'yoki Galileyning nisbiylik printsipiga zid bo'lmagan holda, maxsus nisbiylik nazariyasining asosi deb hisobladi. Eynshteynning ilmiy arsenalida "vaqt" va "bir vaqtning o'zida" uslubiy jihatdan shakllangan tushunchalarning yo'qligi, yorug'lik tezligining global doimiyligi postulatini qabul qilishni hisobga olgan holda, Eynshteynga maxsus nisbiylik nazariyasida "erishish" imkonini berdi. bir manbadan ikkita ob'ektga yuborilgan signallar yordamida kosmosning turli nuqtalarida sodir bo'ladigan hodisalarning bir vaqtning o'zida bir xil vaqt shkalasini tashkil etuvchi ushbu ob'ektlarning soatlarini sinxronlashtiruvchi yorug'lik signallari.
Eynshteynning fikricha, bu jismlarning soatlarida vaqtni shakllantirib, so'ngra jismlarga turli tezliklarni berib, u Lorentz transformatsiyasidan foydalanib, har xil tezlikda harakatlanuvchi jismlarda vaqt har xil o'tishini matematik jihatdan qat'iy asoslab beradi. Bu o'z-o'zidan nafaqat matematik, balki jismoniy jihatdan ham aniq. "Vaqtni" bilishning bunday usulida, bunday sinxronizatsiya bilan soatlar boshqacha ishlaydi, chunki vaqt shkalasi vaqt shkalasining yorug'lik sinxronizatsiya pulslaridan farqli ravishda "qochib ketadigan" har ikkala soat uchun yagona mos yozuvlar bo'lishni to'xtatadi. ob'ektlar. Va agar o'lchov standartlari boshqacha bo'lsa, u holda ob'ektdagi har qanday jarayonning har qanday davomiyligining turli muddat standartlariga nisbati boshqacha bo'ladi. Vaqt haqidagi bilim tizimlari inertial emas. Agar siz yorug'lik tezligida "uchadigan" impulslarni sinxronlashtirishdan "qochsangiz", ob'ektdagi bunday soat butunlay to'xtaydi. Eynshteyn o'zining umumlashtirish va xulosalarida ancha oldinga bordi. Uning ta'kidlashicha, ob'ektlarning uzunligi o'zgaradi va biologik jarayonlar (masalan, "egizaklar paradoksida" qarish) bir-biriga nisbatan va yorug'lik manbasiga nisbatan harakatlanadigan ob'ektlarda (egizaklarda) turlicha boradi. tezliklar. Darhaqiqat, Eynshteyn, go'yoki, bilish tamoyilini "nazariy jihatdan asosladi": "Bilish mumkin bo'lgan ob'ekt xususiyatlarining kattaligi (masalan, qarishni tavsiflovchi xususiyatlar yoki ob'ektdagi jarayonlarning davomiyligi yoki uning uzunligi) "o'lchagichga", bu qiymatni o'lchash usuliga bog'liq (ma'lum bo'ladi)".
3. A. Eynshteynning NISSIYLIK NAZARIYASI
Dunyoning butun manzarasiga katta ta'sir ko'rsatgan 20-asrning eng fundamental kashfiyoti nisbiylik nazariyasining yaratilishi edi.
1905 yilda yosh va noma'lum nazariy fizik Albert Eynshteyn (1879-1955) maxsus fizika jurnalida "Harakatlanuvchi jismlarning elektrodinamikasi haqida" nomli maqolani nashr etdi. Ushbu maqola maxsus nisbiylik nazariyasi deb ataladigan nazariyani bayon qildi.
Aslida, bu makon va vaqtning yangi kontseptsiyasi edi va shunga mos ravishda yangi mexanika ishlab chiqildi. Qadimgi klassik fizika unchalik yuqori bo'lmagan tezlikda harakatlanadigan makrojismlar bilan shug'ullanadigan amaliyotga juda mos edi. Va faqat elektromagnit to'lqinlar, maydonlar va ular bilan bog'liq bo'lgan boshqa turdagi moddalarni o'rganish klassik mexanika qonunlariga yangi qarashga majbur qildi.
Mishelsonning tajribalari va Lorentsning nazariy ishlari fizik hodisalar dunyosiga yangicha qarash uchun asos bo'lib xizmat qildi. Bu, birinchi navbatda, makon va vaqtga, dunyoning butun rasmini qurishni belgilaydigan asosiy tushunchalarga taalluqlidir. Eynshteyn Nyuton tomonidan kiritilgan mutlaq fazo va mutlaq vaqtning abstraktsiyalaridan voz kechish va boshqalar bilan almashtirilishi kerakligini ko'rsatdi. Avvalo shuni ta'kidlash kerakki, bir-biriga nisbatan harakatsiz va harakatlanuvchi tizimlarda fazo va vaqtning xususiyatlari turlicha namoyon bo'ladi.
Shunday qilib, agar siz Yerda raketani o'lchab, uning uzunligi, masalan, 40 metr ekanligini aniqlasangiz va keyin Yerdan xuddi shu raketaning o'lchamini aniqlasangiz, lekin Yerga nisbatan yuqori tezlikda harakat qilsangiz, natija shunday bo'ladi. 40 metrdan kam bo'ladi. Va agar siz Yerda va raketada oqayotgan vaqtni o'lchasangiz, soat ko'rsatkichlari boshqacha bo'ladi. Yuqori tezlikda harakatlanadigan raketada vaqt yerdagi vaqtga nisbatan sekinroq oqadi va raketaning tezligi qanchalik sekin bo'lsa, u yorug'lik tezligiga yaqinlashadi. Bu bizning odatiy amaliy nuqtai nazarimizdan paradoksal bo'lgan ba'zi munosabatlarni o'z ichiga oladi.
Bu egizak paradoks deb ataladigan narsa. Keling, egizak aka-ukalarni tasavvur qilaylik, ulardan biri kosmonavt bo'lib, uzoq kosmik sayohatga boradi, ikkinchisi Yerda qoladi. Vaqt o'tadi. Kosmik kema qaytadi. Va birodarlar o'rtasida shunday suhbat bo'ladi: "Salom," deydi Yerda qolgan, "Men sizni ko'rganimdan xursandman, lekin nega deyarli o'zgarmadingiz, nega juda yoshsiz, chunki Sen uchib ketganingdan beri o‘ttiz yil o‘tdi”. "Assalomu alaykum," deb javob beradi astronavt, "va men sizni ko'rganimdan xursandman, lekin nega bunchalik qarib qoldingiz, men faqat besh yildan beri uchib yurganman." Demak, yer soatiga ko'ra, o'ttiz yil o'tdi, lekin kosmonavtlarning soatiga ko'ra, faqat besh yil. Bu shuni anglatadiki, vaqt butun olam bo'ylab bir xil o'tmaydi, uning o'zgarishi harakatlanuvchi tizimlarning o'zaro ta'siriga bog'liq. Bu nisbiylik nazariyasining asosiy xulosalaridan biridir.
Bu sog'lom fikr uchun mutlaqo kutilmagan xulosa. Ma'lum bo'lishicha, boshida ma'lum bir qattiq uzunlikka ega bo'lgan raketa yorug'lik tezligiga yaqin tezlikda harakatlanayotganda qisqarishi kerak. Shu bilan birga, o'sha raketada soat, kosmonavtning pulsi, miya ritmi, tana hujayralaridagi moddalar almashinuvi sekinlashadi, ya'ni bunday raketada vaqt o'z vaqtidan ko'ra sekinroq o'tadi. uchirish joyida qolgan kuzatuvchi. Bu, albatta, nisbatan past tezlik tajribasida shakllangan va shuning uchun yorug'likka yaqin tezlikda sodir bo'ladigan jarayonlarni tushunish uchun etarli bo'lmagan kundalik g'oyalarimizga zid keladi.
Nisbiylik nazariyasi moddiy olamning fazo-vaqt munosabatlarining yana bir muhim jihatini ochib berdi. U fazo va vaqt o'rtasidagi chuqur bog'liqlikni ochib berdi, tabiatda yagona fazo-vaqt mavjudligini va alohida fazo va vaqt uning o'ziga xos proektsiyalari sifatida harakat qilishini, u jismlar harakatining tabiatiga qarab turli yo'llar bilan bo'linishini ko'rsatdi. .
Inson tafakkurining mavhumlik qobiliyati makon va vaqtni ajratib turadi, ularni bir-biridan alohida joylashtiradi. Ammo dunyoni tasvirlash va tushunish uchun ularning uyg'unligi zarur, buni hatto kundalik hayotdagi vaziyatlarni tahlil qilish orqali aniqlash oson. Darhaqiqat, voqeani tasvirlash uchun faqat uning sodir bo'lgan joyini aniqlashning o'zi etarli emas, balki uning sodir bo'lgan vaqtini ko'rsatish ham muhimdir.
Nisbiylik nazariyasi yaratilgunga qadar fazo-vaqt tavsifining ob'ektivligi faqat bir mos yozuvlar tizimidan ikkinchisiga o'tishda alohida fazoviy va alohida vaqt oraliqlari saqlanib qolganda kafolatlanadi, deb hisoblangan. Nisbiylik nazariyasi bu pozitsiyani umumlashtirdi. Malumot tizimlarining bir-biriga nisbatan harakatining tabiatiga qarab, bitta fazo-vaqtning turli xil bo'linishlari alohida fazoviy va alohida vaqt oraliqlariga sodir bo'ladi, lekin ular shunday sodir bo'ladiki, birining o'zgarishi, go'yo, kompensatsiya qiladi. boshqasini o'zgartirish uchun. Agar, masalan, fazoviy interval qisqargan bo'lsa, u holda vaqt oralig'i bir xil miqdorda oshdi va aksincha.
Ma’lum bo‘lishicha, har xil harakat tezligida turlicha sodir bo‘ladigan fazo va vaqtga bo‘linish shunday amalga oshiriladiki, fazo-vaqt oralig‘i, ya’ni qo‘shma fazo-vaqt (bir-biriga yaqin joylashgan ikki nuqta orasidagi masofa) makon va vaqt), har doim saqlanadi, yoki, uni qo'yish ilmiy til, o'zgarmas bo'lib qoladi. Fazoviy-vaqtinchalik hodisaning ob'ektivligi kuzatuvchining harakat paytida uni qaysi ma'lumot tizimidan va qanday tezlikda tavsiflashiga bog'liq emas. Ob'ektlarning fazoviy va vaqtinchalik xususiyatlari ob'ektlarning harakat tezligi o'zgarganda alohida o'zgaruvchan bo'lib chiqadi, lekin fazo-vaqt oraliqlari o'zgarmas bo'lib qoladi. Shunday qilib, maxsus nisbiylik nazariyasi materiyaning mavjudligi shakllari sifatida makon va vaqt o'rtasidagi ichki bog'liqlikni ochib berdi. Boshqa tomondan, fazoviy va vaqt oraliqlarining o'zgarishi tananing harakatining tabiatiga bog'liq bo'lganligi sababli, fazo va vaqt harakatlanuvchi materiya holatlari bilan belgilanadi. Ular harakatlanuvchi materiya kabidir.
Shunday qilib, maxsus nisbiylik nazariyasidan olingan falsafiy xulosalar makon va vaqtni nisbiy jihatdan ko'rib chiqish foydasiga guvohlik beradi: makon va vaqt ob'ektiv bo'lsa-da, ularning xususiyatlari materiya harakatining tabiatiga bog'liq va harakatlanuvchi materiya bilan bog'liq.
Maxsus nisbiylik nazariyasi g'oyalari 1916 yilda Eynshteyn tomonidan yaratilgan umumiy nisbiylik nazariyasida yanada rivojlantirildi va aniqlandi. Bu nazariyada fazo-vaqtning geometriyasi tortishish maydonining tabiati bilan, o'z navbatida, tortishish massalarining nisbiy holati bilan belgilanadiganligi ko'rsatildi. Katta tortishish massalari yaqinida kosmik egrilik paydo bo'ladi (uning Evklid metrikasidan og'ishi) va vaqt sekinlashadi. Agar fazo-vaqt geometriyasini aniqlasak, u holda tortishish maydonining tabiati avtomatik ravishda beriladi va aksincha: agar tortishish maydonining ma'lum bir tabiati, tortishish massalarining bir-biriga nisbatan joylashishi berilgan bo'lsa, u holda tabiat fazo-vaqt avtomatik ravishda beriladi. Bu erda makon, vaqt, materiya va harakat bir-biri bilan organik ravishda birlashadi.
Eynshteyn yaratgan nisbiylik nazariyasining o‘ziga xos xususiyati shundaki, u jismlarning yorug‘lik tezligiga (sekundiga 300 000 km) yaqinlashuvchi tezlikda harakatini o‘rganadi.
Maxsus nisbiylik nazariyasiga ko'ra, jismning tezligi yorug'lik tezligiga yaqinlashganda, "vaqt oraliqlari sekinlashadi va ob'ekt uzunligi qisqaradi".
Umumiy nisbiylik nazariyasi kuchli tortishish maydonlari yaqinida vaqt sekinlashadi va fazo egiladi. Kuchli tortishish maydonida nuqtalar orasidagi eng qisqa masofa endi to'g'ri chiziq bo'lmaydi, balki tortishish chizig'ining egriligiga mos keladigan geofizik egri chiziq bo'ladi. Bunday fazoda uchburchak burchaklarining yig'indisi 180° dan katta yoki kichik bo'ladi, bu N. Lobachevskiy va B. Rimanning Evklid bo'lmagan geometriyalari bilan tavsiflanadi. Quyoshning tortishish maydonida yorug'lik nurining egilishi ingliz olimlari tomonidan 1919 yilda quyosh tutilishi paytida sinab ko'rilgan.
Agar maxsus nisbiylik nazariyasida fazo va vaqtning moddiy omillar bilan aloqasi faqat tortishish kuchi taʼsiridan mavhumlashgan holda ularning harakatiga qarab ifodalangan boʻlsa, umumiy nisbiylik nazariyasida ularni moddiy jismlarning (materiyaning) tuzilishi va tabiati bilan aniqlash. va elektromagnit maydon) aniqlandi. Ma'lum bo'lishicha, tortishish kuchi elektromagnit nurlanishga ta'sir qiladi. Gravitatsiyada kosmik jismlar orasidagi bog'lovchi ip topildi, bu kosmosdagi tartibning asosini tashkil etdi. umumiy xulosa sferik shakllanish sifatida dunyoning tuzilishi haqida.
Eynshteyn nazariyasini Nyuton nazariyasini rad etish sifatida ko'rib bo'lmaydi. Ular orasida uzluksizlik mavjud. Klassik mexanika tamoyillari relativistik mexanikada past tezliklar doirasida o'z ahamiyatini saqlab qoladi. Shuning uchun ham ba'zi tadqiqotchilar (masalan, Lui de Broyl) nisbiylik nazariyasini ma'lum ma'noda klassik fizikaning toji deb hisoblash mumkinligini ta'kidlaydilar.

XULOSA

A. Eynshteyn tomonidan qurilishi 1905 yilda yakunlangan maxsus nisbiylik nazariyasi haqiqiy fizik dunyoda bir mos yozuvlar sistemasidan ikkinchisiga oʻtishda fazoviy va vaqt oraliqlari oʻzgarishini isbotladi.
Fizikadagi mos yozuvlar tizimi - bu soat va o'lchagichlar bilan jihozlangan haqiqiy fizik laboratoriyaning tasviri, ya'ni jismlarning fazoviy va vaqt xususiyatlarini o'lchash mumkin bo'lgan asboblar. Qadimgi fizika, agar sanoq sistemalari bir-biriga nisbatan bir tekis va toʻgʻri chiziqli harakat qilsa (bunday harakat inertial deb ataladi), fazoviy intervallar (yaqin ikkita nuqta orasidagi masofa) va vaqt oraliqlari (ikki hodisa orasidagi davomiylik) oʻzgarmasligiga ishonishgan.
Nisbiylik nazariyasi bu g'oyalarni rad etdi, aniqrog'i, ularning cheklangan qo'llanilishini ko'rsatdi. Ma'lum bo'lishicha, faqat harakat tezligi yorug'lik tezligiga nisbatan kichik bo'lganda, biz jismlarning o'lchamlari va vaqt o'tishi bir xil bo'lib qoladi deb taxmin qilishimiz mumkin, ammo biz tezlikka yaqin harakatlar haqida gapirganda. yorug'lik tezligi, keyin fazoviy va vaqt oraliqlarining o'zgarishi sezilarli bo'ladi. Malumot tizimining nisbiy harakati tezligining oshishi bilan fazoviy intervallar qisqaradi va vaqt oralig'i uzaytiriladi.

ADABIYOTLAR RO'YXATI

1. Alekseev P.V., Panin A.V. Falsafa: darslik. – 3-nashr, qayta koʻrib chiqilgan. va qo'shimcha – M .: TK Welby, Prospekt nashriyoti, 2003. - 608 p.
2. Asmus V.F.Antik falsafa. 3-nashr. M., 2001 yil.
3. Golbax P. Tabiat tizimi // Tanlangan asarlar: 2 jildda. T. 1. - M., 1983. - B. 59-67.
4. Grünbaum A. Fazo va vaqtning falsafiy muammolari. M., 1998 yil.
5. Kassirer E. Eynshteynning nisbiylik nazariyasi. Per. u bilan. Ed. Ikkinchi, 2008. 144 b.
6. Kuznetsov V.G., Kuznetsova I.D., Mironov V.V., Momdzhyan K.X. Falsafa: darslik. - M.: INFRA-M, 2004. - 519 b.
7. Marks K., Engels F. To‘plam asarlar. T. 19. - B. 377.
8. Motroshilova N.V. Falsafiy g'oyalarning tug'ilishi va rivojlanishi: Tarixiy va falsafiy insholar va portretlar. M., 1991 yil.
9. Spinoza B. Xudo, inson va uning baxti haqida qisqacha risola // Tanlangan asarlar: 2 jildda. T. 1. - M., 1987. - B. 82 - 83.
10. Falsafa: Darslik / Nashr. prof. V.N. Lavrinenko. - 2-nashr, rev. va qo'shimcha - M .: Advokat. 2004 yil
11. Falsafa: Darslik / Nashr. prof. O.A. Mitroshenkova. - M.: Gardariki, 2002. - 655 b.
12. Eynshteyn A. Fizika va haqiqat: to'plam. ilmiy tr. T. 4. – M., 1967 y.

fizik nazariya, uning asosiy ma'nosi: jismoniy dunyoda hamma narsa makon tuzilishi va uning egriligining o'zgarishi tufayli sodir bo'ladi. Nisbiylikning maxsus va umumiy nazariyalari mavjud.

1905 yilda A. Eynshteyn tomonidan ishlab chiqilgan alohida nazariya ikkita postulatga asoslanadi: 1. Barcha fizika qonunlari barcha inertial hisobot tizimlarida bir xil shaklga ega. 2. Barcha fizik tizimlarda yorug'lik tezligi doimiydir.

Ushbu nazariyani ishlab chiqayotib, 1918 yilda G. K4inkovskiy bizning Olamimizning xususiyatlarini to'rt o'lchovli fazo-vaqtdagi vektor bilan tasvirlash kerakligini ko'rsatdi. 1916 yilda Eynshteyn keyingi qadamni tashladi va umumiy nisbiylik nazariyasini (GR) nashr etdi - bu asosan tortishish nazariyasi. Ushbu nazariyaga ko'ra, tortishishning sababi massiv jismlar yaqinidagi bo'shliqning egriligidir. Umumiy nisbiylik nazariyasida matematik apparat sifatida tenzor tahlili va umumiy Riman geometriyasidan foydalaniladi.

Nisbiylik nazariyasidan bir qancha muhim oqibatlar kelib chiqadi. Birinchidan, massa va energiyaning ekvivalentligi qonuni. Ikkinchidan, dunyo efiri va mutlaq fazo va vaqt haqidagi farazlarni rad etish. Uchinchidan, tortishish va inersiya massalarining ekvivalentligi. Nisbiylik nazariyasi ko'plab eksperimental tasdiqlarni topdi va kosmologiya, zarralar fizikasi, yadro muhandisligi va boshqalarda qo'llaniladi.

Ajoyib ta'rif

Toʻliq boʻlmagan taʼrif ↓

mutaxassis. (STR) va umumiy (GTR) nisbiylik nazariyalari mos ravishda 1905 va 1916 yillarda A. Eynshteyn tomonidan ishlab chiqilgan. Umumiy nisbiylik nazariyasi ikkita postulatga (tamoyilga) asoslanadi: 1) Eynshteynning nisbiylik printsipi (inertial tizimlardagi barcha fizik jarayonlar aynan bir xilda boradi); 2) yorug'lik tezligining doimiylik printsipi (barcha inertial tizimlarda yorug'lik tezligi barcha yo'nalishlarda bir xil bo'lib, yorug'lik manbai va qabul qiluvchining harakatiga bog'liq emas. Yorug'likning vakuumdagi tezligi. tabiatda mavjud bo'lgan maksimal tezlik). Ushbu postulatlardan bir qator oqibatlar kelib chiqadi: tananing massasi uning harakat tezligi bilan ortadi; vaqt turli tizimlarda turlicha oqadi; vaqt va makon oʻzaro bogʻlangan boʻlib, toʻrt oʻlchovli dunyoni tashkil qiladi (uning xossalari materiyaga bogʻliq emas), massa va energiya E=mc2 formulasi, tezliklarni qoʻshishning yangi formulasi (Galiley formulasi oʻrniga) va boshqalar bilan bogʻliq. Umumiy nisbiylik, nisbiylik printsipi barcha tizimlarga tatbiq etildi. Bu inertial va tortishish massalarining ekvivalentligidan kelib chiqdi va GTR tortishishning umumiy nazariyasiga aylandi. Yorug'lik tezligining doimiyligi printsipi tortishish kuchlarini e'tiborsiz qoldiradigan joylar bilan cheklangan. GTR dan bir qancha xulosalar kelib chiqdi: 1) Fazo-vaqtning xossalari materiyaning harakatiga bog'liq. Moddiy jismlar fazo vaqtini egib, shu bilan tortishish maydonlarini hosil qiladi. 2) Inertial va shuning uchun tortishish massasiga ega bo'lgan yorug'lik nuri tortishish maydonida egilishi kerak. 3) Yorug'lik chastotasi tortishish maydoni natijasida o'zgarishi kerak. STO va OTO bilan birga kvant mexanikasi zamonaviy asosda yotadi fizika. F.M.Dyagilev

Ajoyib ta'rif

Toʻliq boʻlmagan taʼrif ↓

fizik nazariya, uning rivojlanishida 3 bosqichni ajratish kerak. 1) Klassik mexanikaning nisbiylik printsipi (Galiley, Nyuton) shunday deydi: barcha bir tekis va to'g'ri chiziqli harakatlanuvchi tizimlarda mexanik jarayonlar xuddi tinch holatda bo'lgani kabi boradi. Binobarin, tegishli tizimning to'g'ri chiziqli bir tekis harakatini tizimdan tashqarida joylashgan jismlar yordamisiz aniqlash yoki o'rnatish mumkin emas. Shunday qilib, masalan, to'g'ri chiziqli va bir tekis harakatlanuvchi temir yo'l vagonida to'pni vertikal yuqoriga uloqtirsangiz, u xuddi vagon turgandek, yana perpendikulyar ravishda pastga tushadi. Aksincha, temir yo'l qirg'og'ida turgan kuzatuvchiga traektoriya parabola kabi ko'rinadi. Parabolaning tashqi tomondan kuzatilgan va yozib olingan (fotosuratga olingan) shakliga asoslanib, kuzatuvchining joylashgan joyiga nisbatan poyezd tezligini aniqlash mumkin. Vaziyat koinotdagi samoviy jismlarning harakati bilan o'xshashdir. Jahon fazosida mutlaq munosabatlar tizimini yaratishga urinishlar (1849-yilda Fizo, 1881-yilda Mishelson, V.Ven va boshqalar) elektromagnit (optik) vositalardan (mutlaq, harakatsiz fazo sifatida dam oluvchi “efir”ga oʻxshash narsa – Nyuton) muvaffaqiyatsiz yakunlandi. 2) Eynshteynning maxsus nisbiylik nazariyasida (1905) fizika uchun yangi vaqt tushunchasi yaratildi. Vaqt endi Yerning aylanishi bilan emas, balki yorug'likning tarqalishi (300 000 km / s) orqali aniqlanadi. Bu vaqt fazoviy o'lchovlar bilan shunchalik chambarchas bog'liqki, ular birgalikda to'rt o'lchovga ega bo'lgan makonni hosil qiladi. Koordinataga aylangan vaqt o'zining mutlaq xarakterini yo'qotadi va ulanishlar tizimida faqat "nisbiy" qiymatga aylanadi. Barcha jismoniy faktlarga mos keladigan fazoviy vaqt tushunchasi topildi. 3) Umumiy nisbiylik nazariyasi (Eynshteyn, 1916) tortishish va tezlanish ekvivalent ekanligini, Minkovskiy olamiga (1908) muvofiq klassik fizikaning uch o'lchovli koordinata tizimi to'rtinchi koordinata sifatida vaqt bilan to'ldirilganligini belgilaydi ( Continuumga qarang). U kuzatishni kengaytiradi, shu jumladan, murakkab matematik apparatni talab qiladigan bir xil tezlashtirilgan va aylanuvchi tizimlarni ko'rib chiqish; Buning uchun zarur bo'lgan geometriya birinchi navbatda ushbu nisbiylik nazariyasi tufayli aniqlanadi (qarang Metageometriya). Nisbiylik nazariyasi elektromagnit va optik hodisalarning tarqalishini, ayniqsa harakatlanuvchi tizimlarda yorug'likning tarqalishini kuzatish natijasida yuzaga keladigan muammolarni hal qiladi. Nisbiylik nazariyasi yordamida talqin qilingan kuzatuvlar natijalari klassik mexanika va elektrodinamika kuzatuvlari natijalaridan faqat yuqori tezlik va ulkan masofalar ishtirok etgandagina chetga chiqadi.

Ajoyib ta'rif

Toʻliq boʻlmagan taʼrif ↓

Eynshteyn tomonidan 1905 yilda (maxsus nazariya) va 1916 yilda (umumiy nazariya) shakllantirilgan fazo va vaqtning fizikaviy nazariyasi. Bu atalmishdan keladi. Galileyning klassik nisbiylik printsipi - Nyuton, unga ko'ra mexanik jarayonlar inertial mos yozuvlar tizimlarida bir xilda sodir bo'lib, biri ikkinchisiga nisbatan to'g'ri chiziqli va bir xilda harakat qiladi. Optika va elektrodinamikaning rivojlanishi ushbu printsip yorug'likning tarqalishiga, ya'ni elektromagnit to'lqinlarga (yorug'lik tezligining tizim harakatidan mustaqilligi) va mutlaq vaqt kontseptsiyasidan voz kechishga tegishli degan xulosaga keldi. mutlaq bir vaqtdalik va mutlaq makon. Maxsus nazariyaga ko'ra, vaqtning o'tishi tizimning harakatiga bog'liq va vaqt oraliqlari (va fazoviy masshtablar) yorug'lik tezligi har qanday mos yozuvlar tizimida doimiy bo'lib, uning harakatiga qarab o'zgarmasligi uchun o'zgaradi. Ushbu binolardan odatda "relativistik" deb ataladigan, ya'ni O. t ga asoslangan ko'plab jismoniy xulosalar olingan. Ular orasida massa va energiya o'rtasidagi munosabatlar qonuni alohida ahamiyatga ega bo'ldi, unga ko'ra jismning massasi uning energiyasiga mutanosib bo'lib, hozirgi zamonda keng qo'llaniladi. yadro fizikasi. Maxsus O. t.ni ishlab chiqish va umumlashtirib, Eynshteyn oʻzining asosiy shaklida umumiy O. t.ga keldi. mazmuni tortishishning yangi nazariyasi. U tortishish kuchlari harakat qiladigan to'rt o'lchovli fazo-vaqt Evklid bo'lmagan geometriya munosabatlariga bo'ysunadi, degan taxminga asoslanadi. Tekislikda bu munosabatlarni egrilik yuzalarida oddiy Evklid munosabatlari sifatida vizual tarzda tasvirlash mumkin. Eynshteyn to'rt o'lchovli fazo-vaqtdagi geometrik munosabatlarning Evklid munosabatlaridan chetlanishini fazo-vaqtning egri chizig'i deb hisobladi. U bunday egrilikni tortishish kuchlarining harakati bilan aniqladi. Shunga o'xshash taxmin 1919 yilda astronomik kuzatishlar bilan tasdiqlangan, bu yulduzning nurlari to'g'ri chiziqning prototipi sifatida tortishish kuchlari ta'sirida Quyosh yaqinida egilganligini ko'rsatdi. Umumiy optik nazariya maxsus nazariyaga ega bo'lgan to'liq va shubhasiz fizik tushuncha xarakterini hali olmagan. Falsafiy nazariyaning falsafiy xulosalari dialektik materializm g‘oyalarini tasdiqlaydi va boyitadi. O. t. fazo va vaqt oʻrtasidagi (u fazo-vaqt oraligʻi degan yagona tushunchada ifodalangan), shuningdek, bir tomondan, moddiy harakat bilan uning mavjudlikning fazo-vaqt shakllari oʻrtasidagi uzviy bogʻliqlikni koʻrsatdi. boshqa. Xususiyatlarga qarab fazoviy-vaqt xossalarini aniqlash moddiy harakat(“vaqtning sekinlashishi”, fazoning “qiyshiqligi”) klassik fizikaning mutlaq fazo va vaqt haqidagi g‘oyalari chegaralarini, ularni harakatlanuvchi materiyadan ajratib qo‘yishning noqonuniyligini ochib berdi. Usmonlilar klassik mexanikani oqilona umumlashtirish va mexanika tamoyillarini yorug'lik tezligiga yaqinlashadigan jismlarning harakat maydoniga kengaytirish vazifasini bajardilar. Burjua falsafasining idealistik va pozitivistik yo'nalishlari mos yozuvlar tizimi kontseptsiyasini "kuzatuvchining pozitsiyasi" bilan almashtirib, fanning sub'ektiv mohiyatini va jismoniy jarayonlarning kuzatishga bog'liqligini tasdiqlash uchun optik nazariyadan foydalanishga harakat qildi. Biroq, nazariy nazariya yoki relativistik mexanikani ilmiy bilimlarning obyektivligini inkor etuvchi falsafiy relativizm bilan aralashtirib yubormaslik kerak. O. t. klassik mexanikaga qaraganda voqelikning adekvat (adekvat) aksidir.

Ajoyib ta'rif

Toʻliq boʻlmagan taʼrif ↓

fazo va vaqt nazariyasi, unga ko'ra ular faqat bog'liq. materiya mavjudligining yagona shaklining "tomonlari" - fazo-vaqt. Xususiy (yoki maxsus) va umumiy O. t. (GTO) mavjud. Umumiy tortishish - fazo-vaqt nazariyasi bo'lib, u universal tortishishni uning tuzilishi orqali tushuntiradi (shuning uchun u tortishish nazariyasi deb ham ataladi). O.T.ning fazolar haqidagi ta'limotning zaruriy shartlari. shakllar va munosabatlar qadimgi davrlarda rivojlangan va Evklid geometriyasi shaklida matematik tarzda rasmiylashtirilgan. Fizika uni tugallangan shaklda qabul qildi. Vaqt Galiley va Nyuton tomonidan ishlab chiqilgan mexanikaning umumiy qonunlarining bir qismiga aylandi. Klassik chiqishlar fiziklar fazo va vaqt haqidagi birinchi navbatda umumiy qonunlarni aks ettirdilar nisbiy pozitsiya va qattiq jismlarning harakati. Xususan, hamma joyda mutlaq, bir xil oqim g'oyasi ularga juda mos keldi. Nyutonning ikkinchi qonuniga ko'ra, jismga berilishi mumkin bo'lgan tezlikda printsipial jihatdan hech qanday cheklovlar yo'q. Shu sababli, ta'sirlarni uzatish orqali vaqtni muvofiqlashtirish ("signallar") har qanday aniqlik bilan o'rnatiladi (asosan, har xil jismlardagi vaqtlarni har qanday aniqlik bilan solishtirish mumkin), shundan kelib chiqadiki, vaqt hamma joyda bir xil o'tadi (keng tarqalgan fikr shunday). bu bir zumda, t ya'ni cheksiz tezlik bilan signal uzatilishini talab qiladi, xato). Galiley - Nyuton mexanikasi qonunlari deb ataladigan narsa uchun tuzilgan. inertial mos yozuvlar tizimlari. Nyuton mexanikasida Galileyning nisbiylik printsipi bajariladi, unga ko'ra mexanika qonunlari. hodisalar barcha inertial tizimlarga nisbatan bir xil. Umuman olganda, hodisalarning ma'lum bir sinfi uchun? va tizimlarning ma'lum bir sinfi uchun S? nisbiylik printsipi bajariladi yoki boshqacha aytganda, bu tizimlar bu hodisalarga nisbatan teng bo'lsa, hodisalar qonunlari? S tizimlarida bir xil bo'ladi, ya'ni. ikki sistemada qachon S?, S" hodisalar uchun??,?" bir xil turdagi, bir xil (ushbu tizimlarga nisbatan) shartlar amalga oshirilsa, bu hodisalar ushbu tizimlarga nisbatan aynan bir xil tarzda oqadi. Matematika. bu tizimlarda bu hodisalar qonunlarining ifodasi bir va bir xil, ya'ni. u koordinatalar va boshqa miqdorlarning mos ravishda o'zgarishi bilan ifodalangan bir tizimdan ikkinchisiga o'tishga nisbatan o'zgarmas (o'zgarmas). 60-yillarda Maksvelldan keyin. 19-asr asosini shakllantirdi elektromagnit hodisalar qonunlari, har qanday inertial sanoq tizimiga nisbatan harakatlanuvchi jismlarning elektrodinamika qonunlarini aniqlash muammosi paydo bo'ldi. Tajribalar "kutilgan" narsaga zid bo'lgan natijalarga olib keldi. Mishelson tajribasi (1881-87) ayniqsa muhim rol o'ynadi, bu yorug'lik tezligining Yer harakati yo'nalishiga nisbatan uning tarqalish yo'nalishiga kutilgan bog'liqligini aniqlamadi. Matematika. qarama-qarshilikning ifodasi Lorentz (1904) tomonidan berilgan bo'lib, Maksvell tenglamalari o'zgarishlarga nisbatan invariant ekanligini ko'rsatdi (Lorents deb ataladigan transformatsiyalar) Galiley o'zgarishlaridan farq qiladi, ularga nisbatan Nyuton mexanikasi qonunlari o'zgarmasdir. Qarama-qarshilikni yechish Eynshteyn tomonidan "Harakatlanuvchi jismlarning elektrodinamikasi to'g'risida" asarida (A. Eynshteyn, Zur Elektrodynamik bewegter Körper, 1905) yangi fazo va vaqtning nazariyasini - qisman nazariya nazariyasini va shunga mos ravishda nazariyani yaratish orqali amalga oshirildi. , yangi mexanika - "relativistik" , Nyutondan farqli o'laroq - klassik. A. Puankare mustaqil ravishda deyarli bir xil natijalarga erishdi. Ayniqsa, O. t. Eynshteyn oʻz nazariyasini quyidagilarga asoslagan. qoidalari (bir oz o'zgartirilgan formulada keltirilgan): I. Inertial mos yozuvlar tizimlari mavjud. II. Kosmosning geometriyasi Evkliddir. III. Nisbiylik printsipi: barcha inertial tizimlar barcha fizikaga nisbatan tengdir. hodisalar. IV. Yorug'lik tezligining doimiylik qonuni: barcha inertial tizimlarga nisbatan yorug'lik bir xil tezlikda tarqaladi c. Birinchi uchta qoida klassikadan olingan. nazariyalar, faqat nisbiylik printsipi umumiy tarzda tushuniladi; to'rtinchisi - eksperimental ma'lumotlarni umumlashtirish (Mishelson tajribasi va boshqalar) va elektromagnetizm nazariyasiga juda mos keladi. II, IV pozitsiyalardan sof matematikadan kelib chiqadiki, har qanday inertial tizimlar uchun S, S? koordinatalar x, y, z, x?, y?, z va marta t, t? Lorents transformatsiyasi bilan bog'liq. Xususan, agar koordinata o'qlari x, x? S va S tizimlarida? parallel va x o'qi S ning harakati bo'ylab yo'naltirilgan? S ga nisbatan, keyin (masshtablarning tegishli tanlovi bilan) S va S tizimlarida koordinatalar va vaqtlardagi farqlar? har qanday ikkita hodisa uchun - oniy nuqta hodisalari P1, ?2 formulalar bilan bog'langan: qayerda? - tezlik S? ga nisbatan S. Bu munosabatlardan quyidagilar kelib chiqadi. Xulosa: (1) Tizimlar bir-biriga nisbatan yorug'lik tezligidan kamroq tezlikda harakatlanishi mumkin (chunki ??c da formulalar ma'nosiz bo'lib qoladi). (2) Sda bir vaqtda (t12=0), lekin koordinatalari turli x (x12?0) nuqtalarda sodir boʻladigan ikkita hodisa S da bir vaqtda sodir boʻlmaydi? (t?12?0). Bundan tashqari, S tizimga nisbatan P2 dan oldingi P1 hodisasi S? ga nisbatan uni kuzatishi mumkin. Ya'ni, t12>0, lekin?/c2 x12 dan kichik bo'lsa, t?12