Question

Как рождаются физические теории покажите на примере специальной теории относительности​

Answer 1

Ответ:

О́бщая тео́рия относи́тельности (ОТО; нем. allgemeine Relativitätstheorie) — геометрическая теория тяготения, развивающая специальную теорию относительности (СТО), предложенная Альбертом Эйнштейном в 1915—1916 годах.

Альберт Эйнштейн (автор общей теории относительности), 1921 год

В этой теории постулируется, что гравитационные и инерциальные силы имеют одну и ту же природу.

Answer 2

Физические теории рождаются в результате наблюдений, экспериментов и математических размышлений. Давайте рассмотрим процесс создания специальной теории относительности Альберта Эйнштейна в качестве примера.

1. Изучение экспериментальных данных и наблюдений: Начало разработки специальной теории относительности (СТО) связано с наблюдениями, сделанными в конце XIX и начале XX века. Важными наблюдениями были:

   • Эксперименты Майкельсона-Морли, которые пытались обнаружить абсолютное движение Земли в эфире, но не обнаружили никаких эфирных волн.
   • Проблемы с теорией электромагнетизма Джеймса Клерка Максвелла в объяснении движения тел с очень большими скоростями.

2. Постановка проблемы: Эйнштейн поставил перед собой задачу разработать новую теорию, которая объяснила бы наблюдаемые явления и учитывала бы движение наблюдателя относительно источника света.

3. Постулаты и гипотезы: Эйнштейн сформулировал два основных постулата СТО:

   • Первый постулат состоит в том, что законы физики одинаковы для всех наблюдателей, движущихся равномерно относительно друг друга. Это означает, что никакой эксперимент не может определить абсолютную скорость наблюдателя.

   • Второй постулат утверждает, что скорость света в вакууме одинакова для всех наблюдателей, независимо от их скорости.

4. Разработка математического формализма: Эйнштейн разработал математический формализм, который учитывал его постулаты. Это привело к разработке новых уравнений для описания времени, пространства и движения на больших скоростях.

5. Проверка и эксперименты: После формулировки СТО были проведены эксперименты для проверки её предсказаний. Одним из самых известных экспериментов был эксперимент с измерением массы частиц при разных скоростях, который подтвердил предсказания СТО.

6. Признание и прием теории: Когда эксперименты подтвердили предсказания СТО, она была признана физическим сообществом и включена в основу современной физики.

Таким образом, специальная теория относительности родилась из необходимости объяснить наблюдаемые физические явления, была поддержана экспериментами и математическими моделями, и стала фундаментом современной физики. Этот процесс иллюстрирует общий способ развития физических теорий в науке.