|
Относительность понятий длины и промежутка времени. Рассмотрим вопрос об измерении длины стержня в покоящейся и движущейся системах отсчета. Стр. 518. Таким образом, мы убедились в том, что результаты измерения длины стержня относительны и зависят от скорости его движения v относительно системы отсчета; длина всегда получается меньше собственной длины l0 (множитель меньше единицы), и чем больше скорость движения стержня относительно какой-либо системы отсчета, тем меньше его длина, измеренная в этой системе. Однако если стержень повернуть на 90о, т.е. расположить перпендикулярно к оси Х и к направлению движения, то длина стержня не изменится по сравнению с l0, так как У1=У и Z1=Z. Таким образом, при измерении размеров движущегося тела оказываются сокращенными только размеры тела вдоль направления его движения. Например, при измерении размеров движущегося шара он будет казаться сплюснутым в направлении движения, т.е. будет казаться эллипсоидом вращения. Стр. 519. Рассмотрим теперь вопрос об относительности промежутков времени. … Стр. 521. Приведем такой пример. Земная атмосфера подвергается непрерывному воздействию космических лучей, состоящих из потока частиц, движущихся с очень высокой скоростью. При столкновении этих частиц в верхних слоях атмосферы с атомами атмосферного азота или кислорода образуются ?-мезоны. Они нестабильны и существуют очень короткое время (время жизни очень мало). Можно получать ?-мезоны и искусственными методами с помощью больших ускорителей. В лабораториях было определено среднее время жизни этих ?-мезонов, т.е. средний промежуток времени между их возникновением и распадом. Скорость движения этих искусственных ?-мезонов невелика, много меньше с. Поэтому можно считать, что найденное на опыте время жизни Т0 является собственным временем жизни ?-мезона. Оно оказалось очень коротким, порядка сотых долей микросекунды: Т0=2х10-8с. Следовательно, если ?-мезон будет лететь даже со скоростью, близкой к скорости света, то за это время он успеет пролететь не больше 6 метров. … Но ?-мезоны были обнаружены у поверхности Земли, т.е. они проникают сквозь атмосферу и достигают поверхности Земли, пролетев расстояние порядка 30 км, не распадаясь. Объясняется это замедлением времени: каждый ?-мезон как бы несет свои собственные часы, по которым и определяется его собственное время жизни Т0; однако для наблюдателя на Земле время жизни Т ?-мезона оказывается гораздо более длительным в соответствии с формулой, поскольку скорость ?-мезона действительно близка к скорости света. Этот факт можно представить иначе: для ?-мезона, движущегося со скоростью, близкой к скорости света, земные длины оказываются сильно сжатыми в направлении относительного движения ?-мезона и Земли в соответствии с формулой. Другими словами, если брать в расчет собственное время жизни ?-мезона Т0, то и земные расстояния надо измерять в системе отсчета, связанной с этим ?-мезоном. — 251 —
|