Пуанкаре, Эйнштейн: возникновение релятивистской картины мира Выполнили: Ассанова Е., Бузуверова Д., Обертышева П. Эволюция научной картины мира Научная картина мира – это наиболее общее отображение реальности, в котором сведены в системное единство все научные теории, которые допускают взаимное согласование. 2 4 Механистическая классическая (субстанциональная) Постнеклассическая синергетическая картина мира 1 3 Античная (преднаучная) Неклассическая (релятивистская) 2 Три картины мира Античная (преднаучная) Нескончаемое движение космоса представляется в качестве своеобразного вечного возвращения, движения в определенных пределах, внутри которых постоянно воспроизводится гармония целого, и поэтому подвижный и изменчивый космос одновременно мыслится как некоторое скульптурное целое, где части, дополняя друг друга, создают завершенную гармонию. Механистическая классическая (субстанциональная) Сводит представления о Вселенной к заводным часам, для которых любое событие однозначно определяется начальными условиями, и эти условия можно задавать практически точно. В такой Вселенной возможно не только предсказать будущее, но и восстановить прошлое. Неклассическая (релятивистская) Становление в физике релятивистской картины мира тесно связано с отрицательными результатами опыта Майкельсона – Морли для обнаружения эфира. А. Эйнштейн,, ввел новые понятия в электромагнитную картину мира: относительное пространство и время, Тем самым он устранил имеющиеся противоречия в понимании материи, как поля находящимся в определенном виде, и ньютоновскими представлениями пространства и времени. С введением релятивистских представлений в электромагнитную картину мира новых понятий дало возможность для ее дальнейшего развития. 3 Основные постулаты СТО: Принцип относительности. Все инерциальные системы отсчета равноправны. Во всех инерциальных системах отсчета не только механические, но и другие явления природы протекают одинаково. Принцип постоянства скорости света (порождает принцип причинности). Во всех инерциальных системах отсчета скорость света в вакууме 8 одинакова и равна с=3*10 м/с. Принцип относительности в ОТО: Движение тел в неинерциальной системе отсчета подчиняется тем же законам, что и движение в инерциальной системе в присутствии 4 Альберт Эйнштейн Анри Пуанкаре А. Эйнштейн опубликовал статью «К электродинамике движущихся сред», идея которой заключалась в том, что при описании явлений природы нужно отказаться от господствовавшей в то время теории мирового эфира и ньютоновских понятий абсолютного пространства и абсолютного времени. Была выдвинута специальная теория относительности (СТО). Основные положения и полный математический аппарат теории, включая групповые свойства преобразований Лоренца, в абстрактной форме были впервые сформулированы Пуанкаре в работе 1905 г. «О динамике электрона» на основе предшествующих результатов Лоренца, а явный абстрактный вывод базиса теории – преобразований Лоренца, из минимума исходных постулатов был дан Эйнштейном в практически одновременной работе «К электродинамике движущихся сред». 5 «Именно в его работах впервые были сформулированы в достаточно полной и ясной математической форме все основные положения специальной теории относительности. Он же первым поставил вопрос о необходимости кардинального изменения теории тяготения Ньютона в соответствии с требованиями нового принципа относительности и рассмотрел первый вариант такой релятивистской теории тяготения... Даже если бы научная деятельность Пуанкаре ограничилась только разработкой специальной теории относительности, этого было бы вполне достаточно для того, чтобы навеки вписать его имя в летопись науки». А.А. Логунов (1926-2015) 6 Луи де Бройль (1892–1987) «Пуанкаре занимал по отношению к физическим теориям несколько скептическую позицию, считая, что вообще существует бесконечно много логически эквивалентных точек зрения и картин действительности, из которых ученый, руководствуясь исключительно соображениями удобства, выбирает какую-то одну. Вероятно, такой номинализм иной раз мешал ему признать тот факт, что среди логически возможных теорий есть такие, которые ближе к физической реальности, во всяком случае, лучше согласуются с интуицией физика, и тем самым больше могут помочь ему. Вот почему молодой Альберт Эйнштейн, которому в то время исполнилось лишь 25 лет, и математические знания которого не могли идти в сравнение с глубокими познаниями гениального французского ученого, тем не менее, раньше Пуанкаре нашел синтез, сразу снявший все трудности, обосновав и использовав все попытки своих предшественников». 7 А. Эйнштейн А. Пуанкаре Впервые сформулировал в достаточно полной и ясной математической форме все основные положения специальной теории относительности. Поставил вопрос о необходимости кардинального изменения теории тяготения Ньютона в соответствии с требованиями нового принципа относительности и рассмотрел первый вариант такой релятивистской теории тяготения Только Эйнштейн понял, что релятивистские эффекты относительны, а понятие эфира излишне, и в этом заключалось революционное значение его работы. Только в работе Эйнштейна появилась теория относительности в классическом понимании слова «теория», т. е. как система утверждений, логически выведенная из немногих четко сформулированных постулатов. 8 Выводы Релятивистская картина мира сформировалась в начале 20 века и постулировала единство пространства и времени Большую роль в формировании релятивистской картины мира сыграло создание теории относительности, основными постулатами которой являются принципы относительности и постоянства скорости света Существуют две точки зрения: первая отдает приоритет и считает отцом теории относительности Альберта Эйнштейна, вторая же выделяет роль Анри Пуанкаре. Однако обе точки зрения признают значительный вклад этих двух ученых, а также Хендрика Лоренца в формирование релятивисткой картины мира. 9 Список использованных источников • Гусев, Д.А. Естественнонаучная картина мира. – 2016. • А. Пуанкаре «О динамике электрона». – 1905. • А. Эйнштейн «К электродинамике движущихся сред». – 1905. • Принцип относительности. Сборник работ по специальной теории относительности / Составитель А.А. Тяпкин. — М., 1973. • Пуанкаре А. Избранные труды. Т.3. – М.: Наука, 1974. • Макс Борн. Эйнштейновская теория относительности. — Изд-во «Мир», М., 1964. • Эйнштейн А. Собрание научных трудов в 4-х. — М., 1965. 10
