Салыстырмалық теорияның дамуы.

Салыстырмалық теорияға орала отырып, осы теорияны негізін қалаған Эйнштейн өзінің теориясын дамытып, оның дамытып, одан әрі өмір сүруіне ықпал етті. 1907 жылы Эйнштейн өзінің «Салыстырмалық принцп және оның даму барысы» атты үлкен мақаласын жариялайды. Бұл жерде Эйнштейн Лоренцтің жұмысы мен Майкельсон-Морлидің тәжірибесін түсіндіреді. Бұл теорияның қалыптасып, даму барысын Эйнштейн өте мұқият бақылайды және бұл мақала Эйнштейннің алғашқы мақаласынан ерекшеленетінін көрсетеді. Эйнштейн уақыт түсінігін тұрақты жарық жылдамдығынан бастап, талдап тұжырымдаған. Сағатпен салыстырғанда жарық сәулесінің вакуумда таралу жылдамдығын осы сағаттың көмегімен өлшегенде универсал тұрақты с барлық жерде тең және бұл жүйе жылдамдықсыз координат болып табылады. Эйнштейн бұрынғы жарық жылдамдығы V деп қабылданған түсініктен бас тартады да, жалпылама қолданысқа с жарық жылдамдығы түсінігін енгізеді. «Тұрақты жарық жылдамдық принцпі» Лоренц теориясының тәжірибесі арқасында белгілі болып нақтыланады. Салыстырмалық теориясының постулаты 1895 жылы Лоренц тәжірибесіне негізделген Эйнштейннің жарық жылдамдығында айтылады және Физоның тәжірибесінде түсіндіріледі. Кейін Эйнштейн Лоренцтің түрлендіруімен аталмайтын координат және уақыт түрлендіруімен қортып шығарады. Бұл түрлендіруден масштабтың нәтижесін алып, уақыт пен жылдамдықтарды қосу формуласын сонымен қатар оптикалық бұрмалауды және Доплер принцпін қолданады. Салыстырмалық теорияның кинематикасы мақалада барлық дерлік 1905 жылы шыққан мақалада баяндалады.

Электродинамика бөліміне оралсақ, Эйнштейн Максвелл-Лоренц теориясының электродинамика негізі өзінің салыстырмалық принцпіне ұқсас екенін көрсеткен. Ол «Электр және магнит өрісі өздігінене пайда болмайтынын айтып не болмаса таңдап алынған жүйе координатқа тәуелді болатынын және жақты кеңістікте электр және магнит өрісінің бар екенін» көрсеткен. Салыстырмалық теория электр және магнит өрісі жеке дара болғанда өзінің дәл қасиетін жоғалтады. Эйнштейн электромагниттік өрістің есептеу жүйесіне тәуелсіз болатын нақты обьектінің математикалық түсінігін таппаған. Эйнштейн түрлендіру компоненті қазіргі кезде электромагниттік өрістің басқа да қасиетін тапқан.

Сосын Эйнштейн механика бөлімінде материалдық нүктеге көшеді. Мұнда ол Гамильтон функциясының релятивистік түсінігін және кинетикалық энергияның формуласын жазу арқылы динамикадағы канондық теңестіруді жазады. Келесі бөлім механика мен термодинамикалық жүйеге арналады. Мұнда Эйнштейн тағы да масса мен энергия байланысына қатысты жазады. Энергия жүйесі түсінігін табады.

Эйнштейн есептеуінше сол кездегі белгілі радиоактивтіліктің түрленуін атаом элементінің нақты бес белгісімен анықталуы керек еді. «Әрине, ол мүмкін емес. Бірақ, радийге қарағанда радиоактивті сәуленің энергиясының түрленуі атом массасының үлкен бөлігінің негізгі радиоактивті процестердің ашылуы кедергі келтірді.» деп жазды. Бізге белгілі болғандай Эйнштейннің күткен нәтижесі ақталды. Ядро ыдыраған кезде энергия бөлініп шығады. Ал негізгі энергия жеңіл ядро синтезделгенде бөлінеді. Сонымен электрлік техникада жаңа сала - энергетикалық ресурс ретінде пайдаланатын үлкен атом энергиясы пайда болды.

Одан кейін Эйнштейн 1907 жылы Планктың жұмысының мазмұнын ала отырып, релятивистік термодинамика негіздеріне иек артты. Ол Мозенгайляның жұмысы негізінде термодинамикалық сәуленің релятивистік температурасын анықтауға мүмкіндік береді. Эйнштейн басқа да зерттеулерінен алынған ең соңғы анықтаған мәліметтерін барлығын пайдаланып өзінің теориясының дамуын мұқият зерттейді.

Жұмысының ең маңызды бөлігінің бірі – «Салыстырмалық және тартылыс күшінің принциптері». Мұнда Эйнштейн бір‑біріне қатысты үдеумен қозғалатын жүйенің салыстырмалық принцптерінің таралу мүмкіндігі туралы өзіне сұрақ қояды. Эйнштейн сәуленің таралуын және гравитациялық сағатқа әсерін тексереді. Ол сағаттың бір нүктеден гравитациялық потенциал -мен салыстырған әр түрлі болатынын табады. Гравитациялық электромагниттік процестерге әсерін зерттеп, Эйнштейн шешім шығарады; х осьі мен таралмаған жарықтың сәулесі таралмаған жарықтың сәулесі гравитациялық өрісте қисаяды; 1см-гі жарық жолындағы жарық сәулесі -ді құрағанда бағытын өзгертеді. Бірақ бұл салыстырмалық теорияның жалпы болшағы үшін нақты нәтижелер емес еді. Ол үшін математикалық аппараттарды пайдаланып, бұл теорияның негізін қалау үшін Эйнштейнге он жыл қажет болды.

Салыстырмалық теорияның дамуы 1908 жылы жарық көрген Минковскийдің тұңғыш «Кеңістік пен уақыт» атты жұмысы үшін аз роль ойнаған жоқ. Герман Минковский 1864 жылы 22 маусымда Литва мемлекетінің Ковна қаласында туылған. Балалық шағы Германияда өткен. 1880 жылы гимназияны бітіреді. Ал жоғары білімді Берлиндегі Кегинсбергте алады. Сосын оқытушылық және ғылыми жұмыстардың барлық сатысынан өтеді. Сосын 1902 жылы Минковский Геттенген университетінде профессор болып қызмет атқарады. Ол неміс тәрбиешілері мен Кельне дәрігерлерінің 80-ші сьезінде өзінің ең атақты докладын оқып, төрт ай өткеннен кейін 1909 жылы 12 ақпанда профессор қызметімен қош айтысады. Минковский өмірінің соңғы жылдарында салыстырмалық постулаты пен электрон теориясының негіздері арасындағы қозғалысты қарастыратын электродинамикамен белсенді айналысты. Минковский жеткен жетістік Лоренц жеткен деңгейге қарағанда біраз ерекшеленеді, бірақ эксперименттік фактілермен келіседі. Минковскийдің электродинамикасы - төртөлшемді электродинамика. Минковский бойынша инварианттылыққа қатысты түрленетін төртөлшемді координаттың механикалық қозғалыс деңгейінің инварианттылығы болып есептеледі. Олар: кеңістіктің үш координаттары x,y,z минимал санға көбейтілген уақыт координаты.

Дәл қазіргі уақытта салыстырмалық теорияның әлемдік көзқараспен таралып зерттелуі қазіргі физика үшін өте қажетті элемент болып отыр. Салыстырмалық теорияға қарсы келгендер де табылды. Сол кездің өзінде бұл теорияны мойындап, қабылдағысы келмегендер көп болды. Олар Ф.Ленард, И.Штарк. Бұл теорияны Д.Д.Томсонда керек етпеді. Сосын Н.П.Кастерин, А.К.Тимирязевтар өздерінің қалыптасып ескі эфир теорияларынан ажырағысы келмеді. Олар нақты нәтижені қабылдады: массаның жылдамдыққа тәуелділігі, масса мен энергияның байланысы және т.б, бірақ олар да Эйнштейн мен Минковский сияқты кеңістік пен уақыттың радикальді өзгерісінен алынған нәтижелер деп есептеді. Бірақ мұның барлығы да ғылым тарихында осы кезге дейін болып келген. Бұл теорияға қарсы келген ғалымдар ақырындап жоғала берді, ал ғылыми жастар жаңа принципті сол кездің өзінде қабылдаған болатын.

??Тақырыпты бекітуге арналған сұрақтар:

Дәріс