close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Лекция 1

код для вставкиСкачать
Физические основы
естествознания
Василий Семёнович Бескин
Лекция 1
Важнейшие астрофизические открытия
1950
Нейтринный детектор
1960
Квазары, реликтовое излучение, мазерные источники,
радиопульсары (НЗ)
1970
Рентгеновские пульсары, источники гамма-всплесков,
PSR1913+16
1980
Сверхновая 1987а, COBE, гравитационные линзы, нейтринная
астрофизика
1990
Микролинзирование, ускоренное разбегание галактик
2000
Chandra, Planck, гравитационные антенны
2010
Важнейшие астрофизические открытия
1950
Нейтринный детектор
1960
Квазары, реликтовое излучение, мазерные источники,
радиопульсары (НЗ)
1970
Рентгеновские пульсары, источники гамма-всплесков,
PSR1913+16
1980
Сверхновая 1987а, COBE, гравитационные линзы, нейтринная
астрофизика
1990
Микролинзирование, ускоренное разбегание галактик
2000
Гравитационные антенны
2010
Еще про Нобелевские премии
ИСТОРИЧЕСКОЕ
ВВЕДЕНИЕ
Классический мир (c, G)
• Пространство
• Время
координата
событие
• Траектория
• Уравнения движения
r = r(t)
a = F/m
Непрерывность
Принцип детерминизма
Независимость от наблюдателя
Преобразования Лоренца
Х.А.Лоренц(1853-1928)
Преобразования Лоренца
H.A.Lorentz(1853-1928) L.V.Lorenz(1829-1891)
Преобразования Лоренца
H.A.Lorentz(1853-1928) L.V.Lorenz(1829-1891)
преобразования Лоренца
сокращение Лоренца
Лоренц-фактор
сила Лоренца
калибровка Лоренца
формула Лоренца — Лоренца
Преобразования Лоренца
H.A.Lorentz(1853-1928) L.V.Lorenz(1829-1891)
преобразования Лоренца
сокращение Лоренца
Лоренц-фактор
сила Лоренца
калибровка Лоренца
формула Лоренца — Лоренца
Преобразования Лоренца
О.Хевисайд(1850-1925)
Функция Хевисайда
сила Лоренца, черенковское излучение, etc.
Преобразования Лоренца
Преобразования Лоренца
Преобразования Лоренца
Преобразования Лоренца
Лоренц-инвариантность
Два важнейших момента
• Удобство инвариантов
• Интегральная запись законов сохранения
Промежуточный результат
•
Правильная теория должна удовлетворять
некоторому набору фундаментальных свойств
(аксиом).
• Общая теория относительности на самом деле не
является единственно возможной теорией гравитации
(обобщая - теорией поля).
Возникает вопрос, можно ли определить вид теории
(т.е. вид уравнений, описывающих ее основные
законы), исходя лишь из общих принципов, т.е.
полностью отвлекаясь от наблюдений.
Повороты плоскости
Повороты плоскости
Повороты плоскости
Преобразования Лоренца
• Сохраняется интервал
• Два последовательных преобразования
Лоренца есть тоже преобразование
Лоренца (т.е. математический закон
выглядит также).
Классическая механика
Уравнения движения однозначно
определяют траекторию системы
Нет направления времени
Статистическая физика
Тоже классическая физика
Но:
Есть неопределенность
Есть направление времени
Статистическая физика
Л.Больцман (1844-1906)
• Вероятность – результат
неполной информации.
• Эргодическая гипотеза –
усреднения по времени и
ансамблю равнозначны.
• Принцип равнораспределения
по степеням свободы.
Треугольник Паскаля
1
1
1
1
1
2
3
1
3
1
1 4
6 4 1
1 5 10 10 5 1
1 6 15 20 15 6 1
Треугольник Паскаля
70
60
50
N=2
N=4
N=6
N=8
40
30
20
10
0
N/2+1
Треугольник Паскаля
0,5
0,45
0,4
0,35
0,3
N=2
N=4
N=6
N=8
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0
N/2+1
Статистическая физика
Задача № 1
Статистическая физика
a
a
a
a
Статистическая физика
n
n
0.80
1.28
0.999
3.29
0.90
1.64
0.9999
3.89
0.95
1.95
0.99999
4.41
0.98
2.32
0.999999
4.89
0.99
2.57
0.9999999
5.32
0.995
2.80
0.99999999
5.73
0.998
3.09
0.999999999
6.10
Статистическая физика
Примерно поровну
0.00000000000001
Все в одной половине
0.0000000000000000000000000001
Статистическая физика
Главный вывод:
редкие события не играют никакой роли
Турбулентность
Турбулентность
Не описывается статистикой
Турбулентность
Главный вывод:
редкие события определяют все
Динамический хаос
Э.Лоренц (1917-2008)
Динамический хаос
Э.Лоренц (1917-2008)
Бабочка Лоренца
Аттрактор Лоренца
Начальные условия
Монета
Турбулентное течение
Классический мир (c, G)
•
•
•
•
Пространство
координата
Время
событие
Траектория
r = r(t)
Уравнения движения
a = F/m
Непрерывность
Принцип детерминизма
Независимость от наблюдателя
Классический мир (c, G)
Эмми Нётер (1882-1935)
ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ
Энергия
Импульс
Момент импульса
независимость от времени
от координаты
от направления осей
Документ
Категория
Презентации
Просмотров
4
Размер файла
2 242 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа