SPECIÁLNÍ TEORIE RELATIVITY
GALILEO GALILEI (6.s.) pohbuje-li se ažná sousaa hlee k jiné onoěný příočaý pohbe, je s ní onoenná (pohb je ájený elainí) neeisuje žáná absoluní ažná sousaa, keou jeinou b ěl bý šehn ěi poěřoán sanoil pě áklaníh pohboýh ákonů ISAAC NEWTON (7.s.) přeal Galileiho pinip elaii a eukoal poče áklaníh pohboýh ákonů na 3 půoníh pěi
PROBLÉM (přelo 9. a. sol.) ík ýšenéu áju o ikosě a pohb při elkýh hloseh přesáá klasiká ehanika posačoa (plaila éěř 3le!!!) pole klasiké ehanik á plai pinip skláání hlosí oni elekoagneikého pole (Mawelloýh oni) plnulo, že se sělo á šíři sále sejnou hlosí, be ohleu na olený souřanioý ssé
HENDRIK ANTOON LORENTZ (9.s.) 878 publikoal pái abýajíí se ahe ei hlosí sěla a lasnosi posřeí, keý se sěelný papsek šíří. (Loen-Loenoa onie) objeil ansfoai poěnnýh, ůči keé se Mawello onie neění a popisujíí přeho ei ěa naáje onoběžně se pohbujííi sousaai eoii elaii (Loeno ansfoae. 94) nahl eoii éeu (éia po šíření lnění), e keé objek a poooaelé pohbujíí se hlee k nehbnéu éeu poléhají fikéu kaoání élek (Loen- Figealoě konaki) a ěně hlosi plnuí času (ilaae času) (eoie éeu plaila až o fouloání Mawello eoie elekoagneikého pole)
MOTIVACE Ée plňoal esí a bl nehbný, ořil unieální ažnou sousau. V oe 95 se ěřilo, že naše slune je úplně kliu ůči esíu a áoeň je kliu ůči éeu. To naená, že ůči esíu bl kliu saoný ée, a uíž ořil UVS. snaha epeienálně uči hlos Zeě hlee k éeu Mihelson Moleho pokus s inefeoee: Albe Abaha MICHELSON Z D Z inefeene papsků hlos sěla je neáislá na pohbu Zeě kole Slune
ALBERT EINSTEIN (879-955) oe 95 publikoal fikální eoii (STR) nahaujíí Newonoské přesa o posou a čase a ahnujíí eoii elekoagneikého pole speiální eoie ýkajíí se ineiálníh ažnýh sousa (sousa, keé se pohbují naáje onoěně příočaře), anebáajíí li gaiae (poěji on. Obená eoie elaii)
POSTULÁTY STR. Pinip elaii: Všehn fikální ákon ají sejný a (le je jáři sejnýi oniei) e šeh ineiálníh sousaáh. Všehn ineiální sousa jsou po popis šeh ějů onoenné. Maeaiké jáření liboolné fikální eoie b ělo bý po kažého poooaele ineiální ažné sousaě sejné. Poooání fikálního jeu íe než jení poooaele ineiální ažné sousaě usí u šeh poooaelů jenoně opoía poae přío. Poaha esíu se nesí ěni, přeje-li poooael o jiné ineiální ažné sousa. neeisuje absoluní pohb, neeisuje ani absoluní ažná sousaa, neeisuje ée!!!
. Pinip neěnnosi hlosi sěla: Rhlos sěla e akuu (obkle on. ) je sejná po šehn poooaele ineiálníh ažnýh sousaáh, sejná e šeh sěeh, a neáisí na hlosi objeku ařujíího sělo. Rhlos sěla e akuu á uéž honou e šeh ineiálníh sousaáh. Rhlos sěla e akuu je ení hlos přenosu ho a enegie příoě. 3. 8.s -,9979458. 8.s -
H. MINKOWSKI 9.-. s. Minkowského časoposo (posoočas), čřoěný poso s čase jako jenou iení, e keé plaí Loeno ansfoae J.H. POINCARÉ 9.-. s. MAX PLANCK (9.-.s.) ael poje elaiia, keý nahail půoní Einseine nažený eín Teoie inaianů ospěl současně s Einseine k áklaní pojů speiální eoie elaii
DŮSLEDKY STR poso a čas přesal bý absoluní časoá a élkoá ěření jsou aké elainí uálosi současné hleiska jenoho souřanioého sséu neusí bý současné hleiska jiného souřanioého sséu uálosi současné X souísné, časupoobné X posoupoobné poje časoého inealu a álenosi ou uálosí áisí na olené souřanioé sséu
šlenkoý epeien.
šlenkoý epeien.
GALILEŮV (KLASICKÝ) PRINCIP RELATIVITY GALILEOVA TRANSFORMACE Všehn ehaniké ěje pobíhají e šeh ineiálníh ažnýh sousaáh sejně, nele žáný ehaniký ěje poeený uniř sousa okáa, a se sousaa pohbuje onoěný příočaý pohbe nebo je kliu. Galileoa ansfoae: sousaa oni uožňujíí e souřani bou jené IVS počía souřanie bou jiné IVS, keá se ůči ané sousaě pohbuje onoěně a příočaře / M S S S S S S kons. inení Galileoa ansfoae
DŮSLEDKY GALILEOVY TRANSFORMACE hlosi plýajíí ansfoačníh oni: ( ) le. posuláu ají bý fikální onie po liboolný enýž ěj STEJNÉ Př. kuloá lna eioaná e oje sěelná kuloá lnoploha sousaě S čase : po poooaele sousaě b ěla bý pole. posuláu onie kuloé lnoploh čase aná ahe: užií Galileiho ansfoae: ROVNICE SI NEODPOVÍDAJÍ! A MĚLY BY!
POŽADAVKY: JE POTŘEBA DEFINOVAT JINOU TRANSFORMACI!. usí bý lineání po souřanie i čas (ab bl jenonačné). usí hooa Einseinoý posuláů (šehn fikální ákon usí bý inaianní hlee k éo ansfoai a hlos sěla usí bý e šeh sousaáh sejná) 3. po hlosi nohe enší než hlos sěla usí přejí ansfoai Galileou PODMÍNKÁM VYHOVUJE: LORENTZOVA TRANSFORMACE aeaik ooena oe 94 při řešení elekoagneikého pole onie lnoploh eoie
LORENTZOVA TRANSFORMACE M / I N V E R Z N Í S S po pohb S liboolné sěu hlee k S: po << přeháí Loenoa ansfoae ansfoai Galileou
RELATIVNOST SOUČASNOSTI uálos: ěj pobíhajíí ané boě posou ané čase (4 souřanie) ),,, ( uálos A ),,, ( uálos B souřanie uálosí sousaě S : časoý ineal ei uálosi sousaě S : ) ( ab bl SOUČASNÉ S, usel b bý aké SOUMÍSTNÉ
SOUČASNOST UDÁLOSTÍ JE RELATIVNÍ Dě uálosi současné jené ažné sousaě nejsou současné jiné ažné sousaě, jesliže o uálosi nepoběhl e sejné ísě posou. Po žáného poooaele neplne čas popáku, j. řaa uálosí učié ísě posou, keé nasanou časeh,, 3,... se bue jei še poooaelů ůnýh ineiálníh ažnýh sousaáh e sejné sleu. Žáný poooael, be ohleu na sůj pohboý sa, neůže poooa nějakou uálos říe, než e skuečnosi nasane.
RELATIVISTICKÉ SKLÁDÁNÍ RYCHLOSTÍ e sěu jejího pohbu hlosí hlee k sousaě S bue í při ěření S pole (4.) hlos sěelný papsek ářený e ažné sousaě S e sěu jejího pohbu hlosí hlee k sousaě S bue í při ěření S hlos Klasiká ehanika: opo s. Einseinoý posuláe sousaa S: sousaa S : Loenoa ansfoae:
po << přejou ansfoační onie po hlos e ah klasiké: po sěelný papsek ářený sousaě S hlosí sousaě S: Inení ansfoae: je jeho hlos po poooaelé sousaáh S i S sanoí po hlos sěla sejnou honou
RELATIVNOST V MĚŘENÍ DÉLKY KONTRAKCE DÉLKY l č uísěná e sěu os sousaě S, keá je éo sousaě kliu o éle l Loenoa ansfoae: l l Měření élk če pobíhá a současného učení souřani! j. učujee álenos současnýh poloh jejíh kajníh boů l l l lasní élka če
RELATIVNOST V MĚŘENÍ ČASOVÝCH INTERVALŮ DILATACE ČASU hoin H jsou kliu ůči sousaě S hoin H a H jsou kliu ůči sousaě S časoý ineal půhou hoin H na hoinai H, H : lasníčas ání ěje
ZÁVISLOST HMOTNOSTI NA RYCHLOSTI PŘÍKLAD: Uhlení elekonu nuloé hlosi na hlos elekiký pole ei ěa ís o oílu poeniálů U: eu ke je honos elekonu při nuloé hlosi Po osaení: 9,. e,6. 3 9 C kg 6,59. U Po U 6 V 8 5,9. NELZE! /s, j. f Je nuno přepokláa, že se při uhloání elekonu ěšila jeho honos!
RELATIVISTICKÁ HYBNOST p p RELATIVISTICKÁ SÍLA a p F klasiká fika. Newonů pohboý ákon: p F F )) ( ( neboť Pon: Ueený ah po sílu není ýž, jako
SOUVISLOST HMOTNOSTI A ENERGIE ah po souislos ehaniké enegie a páe klasiké fie: ( ) s s s p s F F W E k elaiisiké fie: )) ( ( ( ) s s s E k analogik e ahu po elaiisikou honos: ( ) ( ) ifeenujee. ). ( E k
inegae E k ( ) Kineiká enegie pohbujíí se čásie se oná příůsku její honosi ůsleku elainího pohbu čásie násobenéu uhou oninou hlosi sěla e akuu. Ek elkoá enegie olné čásie E E E k E klioá enegie Po elkoou enegii sousa plaí i eoii elaii ákon ahoání enegie elkoá enegie ioloané sousa ěles (honýh boů) ůsáá při šeh ějíh pobíhajííh uniř sousa konsanní.
SOUVISLOST HYBNOSTI A ENERGIE p E 6 E E p p poonáe: E p 4 p E