Fra Absolut Rum til Minkowski Rum

Relaterede dokumenter
Moderne Fysik 1 Side 1 af 7 Speciel Relativitetsteori

Den Specielle Relativitetsteori. NOVA Kosmologigruppen 20. September 2012 Poul Henrik Jørgensen

Relativitetsteori. Henrik I. Andreasen Foredrag afholdt i matematikklubben Eksponenten Thisted Gymnasium 2015

Året Spejl. Spejl. (delvist sølvbelagt) Spejl. Lyskilde. Lysmåler

Ether og relativitetsteorien

Klassisk relativitet

Fra Newtonsk til speciel relativitet

Cresta Asah Fysik rapport 16 oktober Einsteins relativitetsteori

Rækkeudvikling - Inertialsystem. John V Petersen

Rela2vitetsteori (i) Einstein roder rundt med rum og.d. Mogens Dam Niels Bohr Ins2tutet

Undervisningsplan Udarbejdet af Kim Plougmann Povlsen d Revideret af

Dynamik. 1. Kræfter i ligevægt. Overvejelser over kræfter i ligevægt er meget vigtige i den moderne fysik.

Større Skriftlig Opgave

Formler til den specielle relativitetsteori

Newtons love - bevægelsesligninger - øvelser. John V Petersen

FYSIK RAPPORT. Fysiske Kræfter. Tim, Emil, Lasse & Kim

Rela2vitetsteori (iii)

Introduktion til den specielle relativitetsteori

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

FREMSTILLING AF VEKSELSPÆNDING. Induktion Generatorprincippet

Undervisningsbeskrivelse Fysik B - 2.g

Undervisningsbeskrivelse

Størrelsesforholdene i vores nære omverden

Katode. Anode. vil så kunne transporteres gennem søjlen og generere strøm.

Introduktion til den specielle relativitetsteori

Einsteins store idé. Pædagogisk vejledning Tema: Energi Fag: Fysik/kemi Målgruppe: klasse

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Antennens udstrålingsmodstand hvad er det for en størrelse?

Introduktion til den specielle relativitetsteori

Elektromagnetisme 13 Side 1 af 8 Maxwells ligninger. Forskydningsstrømme I S 1

!! Spørgsmål b) Hvad er 1/hældningen af hhv de grønne og røde verdenslinjer? De grønne linjer: Her er!

Kvantefysik. Objektivitetens sammenbrud efter 1900

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse. Fysik B - 2.E

Kinematik. Lad os betragte en cyklist der kører hen ad en cykelsti. Vi kan beskrive cyklistens køretur ved hjælp af en (t,s)-tabel, som her:

Den syvende himmel. Ib Michelsen. Ikast

Undervisningsbeskrivelse

Tillæg til partikelfysik (foreløbig)

Introduktion til den specielle relativitetsteori

Den Specielle Relativitets teori

Beskrivelse af det enkelte undervisningsforløb

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser

Undervisningsplan. Oversigt over planlagte undervisningsforløb. Udarbejdet august Termin Januar 2017 Juni Uddannelse HTX.

Fysik B. Undervisningsbeskrivelse. Oversigt over gennemførte undervisningsforløb

July 23, FysikA Kvantefysik.notebook

Rela2vitetsteori (ii)

Undervisningsbeskrivelse

Dette materiale er ophavsretligt beskyttet og må ikke videregives

VERDEN FÅR VOKSEVÆRK INDHOLD. Dette materiale er ophavsretsligt beskyttet og må ikke videregives

Op, ned og hele vejen rundt om Newton

Undervisningsbeskrivelse

SO-projekt: Introduktionsforløb, Studieteknikker, Præsentationsdag. Titel 1

Mørk energi Anja C. Andersen, Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet

Elektromagnetisme 13 Side 1 af 8 Maxwells ligninger. Forskydningsstrømme I S 1

Keplers Love. Om Kinematik og Dynamik i Renæssancens Astronomi. Folkeuniversitetet 9. oktober 2007

Lysets hastighed - før og nu. Knud Erik Sørensen, HAF,

Undervisningsbeskrivelse Fysik B - 2.C

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse. Fysik A - 2.A

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Den Naturvidenskabelige Bacheloreksamen Københavns Universitet. Fysik september 2006

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Naturlove som norm. n 1 n 2. Normalen

SPOLER (DC) Princippet (magnetiske felter) Induktion og selvinduktion Induktans (selvinduktionskoefficient)

Undervisningsbeskrivelse

Studieplan. Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser. Oversigt over gennemførte undervisningsforløb. Termin aug 13 - jun 15

Nedenfor er først en gennemgang af regler om eksamen, den praktiske afvikling.

Undervisningsbeskrivelse

Verdensbilleder Side 1 af 7

Elektromagnetisme 7 Side 1 af 12 Elektrisk strøm. Elektrisk strøm

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse. Fysik A - 3.A

Når enderne af en kobbertråd forbindes til en strømforsyning, bevæger elektronerne i kobbertråden sig (fortrinsvis) i samme retning.

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser

Danmarks Tekniske Universitet

Undervisningsbeskrivelse

Teknologi & kommunikation

KØBENHAVNS UNIVERSITET NATURVIDENSKABELIG BACHELORUDDANNELSE Skriftlig prøve i Fysik 4 (Elektromagnetisme) 27. juni 2008

Danmarks Tekniske Universitet

STUDIEPLAN FOR FYSIK B, 2. HTX AUGUST 2006 JUNI 2007

Bringing Mathematics to Earth... using many languages 155

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser Termin Institution Uddannelse Fag og niveau Lærer(e) Hold

Transkript:

Fra Absolut Rum til Minkowski Rum R e l a t i v i t e t s t e o r i e n 1 6 3 0-1 9 0 5 Folkeuniversitetet 27. november 2007 Poul Hjorth Institut for Matematik Danmarke Tekniske Universitet 1

Johannes Kepler (1571-1630)

Gallileo Galilei (1564-1642)

Galileis Skib Luk dig med nogle venner i under dæk i et stort skib...... lad skibet sejle med en hvilkensomst hastighed, så længe bevægelsen er jævn og ikke duver fra side til side. I vil da finde ikke den mindste ændring i de effekter jeg har omtalt, og man vil ikke fra iagtagelser af dem alene kunne afgøre om skibet var i bevægelse eller lå stille.

Isaac Newton (1643-1727)

Newtons 5 love: Inertiens lov Accelerationsloven Et legeme der ikke er påvirket af kræfter bevæger sig jævnt og retlinet dp dt = F Aktion-Reaktion Absolut Rum Absolut Tid Inertialsystemer eksisterer Universel tid eksisterer

Absolute space, in its own nature, without relation to anything external, remains always similar and immovable. Absolute, true, and mathematical time, of itself and from its own nature, flows equably without relation to anything external, and by another name is called "duration".

Inertialsystemer Tilsyneladende udgør et referencesystem hvis axer er faste i forhold til fixstjernene et intertialsystem.

Galilei-transformationen v x = x vt t = t [ x t ] = [ 1 v 0 1 ] [ x t ]

Invarians af kraftloven ved Galileitransformation: d 2 x dt 2 = d2 x dt 2 dvs d 2 x dt 2 = F Newtons kraftlov er invariant under en Galileitransformation.

Invarians under en Galileitransformation Inertialsystem --> Inertialsystem

Acceleration: a Varians under acceleration Inertialsystem --> accelereret system

James Clark Maxwell (1831-1879)

Maxwell ligningerne for elektrodynamik:

Er Maxwell ligningerne invariante over for en Galileitransformation? Nej Æteren - det medium som er bærer af elektromagnetiske bølger Maxwell ligningerne gælder kun præcist i reference-systemer der er i hvile i forhold til æteren

1905

Albert Einstein (1879-1955)

Poincare (1854-1912) FitzGerald (1851-1901) Minkowski (1864-1909) Lorentz (1853-1928)

Om Bevægede Legemers Elektrodynamik A. Einstein 30. juni 1905 Det er velkendt at Maxwells elektrodynamik - således som den sædvanligvis forstås - indeholder, når den anvendes på bevægede legemer, asymmetrier, som ikke synes at være reelle fænomener. Som eksempel på dette kan nævnes den gensidige påvirkning mellem en magnet og en leder. De observerbare fænomener afhænger kun af den relative bevægelse mellem lederen og magneten, men den formelle behandling gør stor forskel på de to tilfælde hvor den ene af emnerne er i hvile og det andet er i bevægelse. Hvis magneten er i bevægelse og lederen er i hvile opstår nær magneten et elektrisk felt som igen udvirker elektriske strømme i de dele af lederen som er nær derved. Hvis derimod magneten er i hvile og lederen bevæger sig, så opstår der ingen elektriske felter nær magneten. I lederen fremkommer en elektromotorisk kraft som i sig selv ikke rummer nogen energi men som - idet vi stadig antager at de to situiationer er ækvivalente - giver anledning til de samme strømme i lederen som i det første tilfælde. Sådanne eksempler, taget sammen med fejlslagne forsøg på at opdage nogen bevægelse af jorden gennem et 'lys-bærende medium', antyder at hverken elektrodynamik eller mekanisk fysik indeholder noget mål for absolut hviletilstand. Det antyder snarere, hvad allerede vides at gælde til laveste orden i små størrelser, at alle ligningerne for elektrodynamik og optik også vil være gældende i uændret form i alle referencesystemer hvor de mekaniske love gælder.

Transformationer mellem Inertialsystemer: β = v/c = 1 1 (v/c) 2 [ x t ] = [ β β ] [ x t ] [ x t ] = [ β β ] [ x t ] Lorentz-transformationerne

De synspunkter på begrebet rum og begrebet tid som jeg nu vil fremlægge er groet frem på et fundament af eksperimentel fysik. De er radikale. Fra nu af er rum for sig og tid for sig dømt til at forsvinde til en skyggetilværelse, og kun en slags forening mellem de to vil bevare en uafhængig realitet. Minkowski i en tale til det tyske Selskab for Naturvidenskab, 21. september 1908

Rumtid Minkowski-rum! x t "! x!! t "

Lorentz-forkortelsen [ x t ] = [ β β ] [ x t ] [ 1 ] β = [ β β ] [ 1 0 ] Dvs en længde som i x systemet er 1 vil i x-systemet opleves som kun 1

Tidsforlængelsen [ x t ] = [ β β ] [ x t ] [ ] 0 1 = [ β β ] [ β 1 ] Dvs et tidsrum på 1 i x-systemet svarer kun til i x -systemet. 1

Hastighedsaddition [ x t ] = [ β β β ] [ x t ] [ ] (β 1 + β 2 ) (1 + β 1 β 2 ) = [ β 1 β 1 ] [ β2 1 ] β + = β 1 + β 2 (1 + β 1 β 2 ) < β 1 + β 2

S L U T