1) При переходе из одной инерциальной системы отсчета в другую расстояние между точками тела и промежутки времени могут изменяться. Эти изменения заметны только при скоростях, близких к скорости света.
2) Скорость телане может превышать скорость света в вакууме.
Ключевой величиной в законах СТО является отношение скорости тела к скорости света. Отойдем от выбранного нами правила не употреблять математических формул и покажем, как соотносятся между собой законы «обычного» мира и мира больших скоростей.
Сложение скоростей
При скоростях близких к скорости света в вакууме закон сложения скоростей имеет вид:
При малой скорости 
значение дроби стремиться к нулю 
, тогда формула сложения скоростей приобретает классический вид:
При большой скорости 
, тогда:
Этот эффект в настоящее время наблюдается при изучении элементарных частиц, которые способны двигаться с большой скоростью.
Таким образом, по современным представлениям ни один объект мира не может двигаться со скоростью больше, чем скорость света в вакууме
с = 300 000 км/с = 3·108 м/с.
Это предел скорости.
Аналогично эти законы работают для других физических величин:
| Физическая величина | Малые скорости | Скорости, близкие к скорости света |
| Масса | Масса движущегося и покоящегося тела одинаковы | Масса тела при его движении начинает увеличиваться. Когда скорость тела приближается к скорости света, его масса стремиться к бесконечности. |
| Размеры тела | Размеры движущегося и покоящегося тела одинаковы | Размеры тела при его движении уменьшаются. Когда скорость тела приближается к скорости света, размеры тела стремятся к нулю. |
| Продолжительность события («размер» секунды) | Продолжительность события для движущегося и покоящегося тела одинаковы. То есть время для этих тел «течет» одинаково. | Продолжительность события с телом при его движении начинает увеличиваться, то есть время для этого тела замедляется. Когда скорость тела приближается к скорости света, время для этого тела останавливается. |
|
|
Связь энергии и массы
Полная энергия тела Е пропорциональна массе m тела:
E=mc 2.
Этот закон является одним из самых «удивительных законов» физики. Из него вытекает, что энергия и масса связаны между собой константой – скоростью света. То есть, энергия – это одновременно и масса, а масса – это одновременно и энергия. Таким образом, можно сказать, что в природе нет массы и нет энергии. Масса и энергия – это проявления некоторой материи, которая возникла вместе с нашим миром (примерно 15 миллиардов лет назад) и, которая «предстает» перед нами то в виде массы, то в виде энергии. Этой материи дали название «Темная энергия».
Граница размеров
Когда мы осуществляем наблюдение за каким-то объектом, подразумевается, что лучи света или другие «исследовательские» излучения попадают на интересующих нас объект, отражаются от него и фиксируются нами. Например, мы включили свет в темной комнате, лучи отразились от предметов, попали в наши глаза и, поэтому, мы видим, где находятся предметы в комнате. При этом естественно мы не учитываем тот факт, что лучи, отразившись от предметов, сдвинули предметы с их первоначального положения. Действительно, давление лучей света очень мало, но есть. И в мире малых объектов (мире элементарных частиц) их действие будет уже весьма ощутимо. Поэтому любая попытка просто наблюдать частицу приведет к изменениям в ее положении или ее скорости.
|
|