«Жылдамдықтарды түрлендірудің релятивистік форму-ласы» тақырыбы бойынша өзін-өзі тексеру сұрақтары:
Жылдамдықтарды түрлендірудің релятивистік фор-муласы классикалық формулаға қандай жағдайда айналады?
Оқиғалардың көрнекті сипаттамаларының бірі – интер-вал. Жарық толқыны мысалынан талдап анықтайық. О нүкте-сінде жарқыл болды. Бұл уақыт моментінде К және K′ жүйелерінің бастапқы О және O′ беттесетін моменті болсын.(9-сурет). Одан кейін жарық толқынының фронты екі жүйеде де сфера болып табылады.(Су бетіндегі толқын сияқты)
К
c′t′
ct
жүйесінде жарық толқыны фронтының теңдеуі: К′ жүйесінде жарық толқынының фронтының теңдеуі:
Немесе
Жарық шығатын нүкте: x0=0, y0=0, z0=0, t0=0
Енді бір санақ жүйесінде екі оқиғаны қарастырайық: жарықтың x0, y0, x0, t0 нүктесінен шығуы және x, y, z, t нүктесіне келуі. Онда олардың арасындағы интервал:
(8.1)
Бұл екі оқиғаның арасындағы интервал барлық санақ жүйе-лерде нөлге тең болады. Басқа да кез келген екі оқиғалардың арасындағы интервалды осындай формуламен анықтауға бо-лады. Бұндай интервал әрқашан нөлге тең деп айтуға болмай-ды. Бірақ бұл шама Лоренц түрлендірулерінің инварианты болатындығына көз жеткізуге болады. Сондықтан, АСТ-да интервал деген шаманы кең қолданады.
Интервалдың негізгі қасиеті: ол барлық ИСЖ –да бірдей болады. Яғни екі оқиғаның арасындағы кеңістіктік-уақыттық интервал бір жүйеде S12 болса, ал екіншісінде S'12 болса, онда:
S12=S′12 (8.2)
, немесе; Сонымен: ; (8.3)
мұндағы: -нүктелердің арақашықтығы.
Интервалдың классификациясы: Интервалдың бәрі 3 түрге бөлінеді.
Төмендегідей үш жағдайды қарастырайық:
К жүйесінде 1- және 2- оқиға болды Олардың арасындағы интервал ,- мұнда: болсын делік. Онда болатындай, яғни екі оқиға бір нүктеде болатындай К′ жүйесін таңдап алуға бола ма? Бұл үшін интервал оң болуы керек: , (8.4) яғни S′12=S12 нақты шамалар болуы керек. Бұл шарт орындалса болатын жүйе де табылады. Бұндай интервал уақыт тәрізді интервал деп аталады.
Сонымен бірге, мен бірдей таңбалы болуы керек. Бұл формуласынан байқалады. мұндағы бірақ , сондықтан болса, онда формуладан болатындығы, ал болса, болатындығы көрінеді. Бұдан К жүйесінде оқиғалардың реті қандай болса, К′ жүйесінде да сол реті бұзылмайтындығы көрінеді. Бұл мәселе себеп-салдарлы байланыстың сақталу мәселесімен тығыз байланысты. Егер І-оқиға-себеп, ІІ-оқиға- салдары болса, онда екеуінің өзара әсері жарық жылдамды-ғынан артық жылдамдықпен тарала алмайды. Екі оқиғаның арасындағы интервал осы шектеуді қанағаттандырмауына байланысты, осы оқиғалардың себеп- салдарлы байланысы-ның мүмкіндігі жөнінен болжам жасауға болады. Сонымен, интервалдары уақыт тәрізді интервалдар деп аталады.
К жүйесінде 1- және 2- оқиға болды делік. болсын. Осы 2 құбылыс бір уақытта болатындай етіп К′ жүйесін таңдап алуға бола ма? Онда бұлардың арасындағы интервал қандай болады. Онда t′12=0 деп алғанда:
(8.5)
Бұндай интервал кеңістік тәріздес интервалдеп аталады.
Сонымен, жоғарыдағы айтылған шартты тек интервалда-ры жорымал шама болатын құбылыстар қанағаттандырады. Содан кейін болу үшін болу керек. Бірақ V<кеңістік тәріздес интервалмен , ( ) бөлінген оқиғалар бір-бірімен байланысты емес.
Енді екі оқиға К жүйесінде болсын. болатындай К′ жүйесін таңдап алуға бола ма?
(8.6)
Бұл тек болған кезде ғана орындалады. Бұндай интервал нөлдік интервалдеп аталады.Бұл жарық сигналдарының таралуымен байланысты интервал.