Тренировочные задания. 1. Как можно охарактеризовать современное понимание простран­ства-времени — как реляционное или субстанциальное?

1. Как можно охарактеризовать современное понимание простран­ства-времени — как реляционное или субстанциальное?

2. В разобранном в п. 2.4.1 примере соревнований на быстроту реак­ции остается все же неясным, кому вручать лавровый венок победителя. Разве можно из одной системы отсчета увидеть, как награждают Петрова, а из другой — Михайлова?

3. Как вы полагаете, если бы скорость света составляла не
300 000 км/с, а 30 км/ч, как изменилась бы классическая механи­ка Ньютона?

Вопросы для самоконтроля

1. Что понимается под симметрией в естествознании?

2. Почему исследование симметрии природных объектов и их взаи­модействий особенно имеет большое значение?

3. Какой из типов симметрии особенно важен для исследования
процессов эволюционного развития?

4. Как изменяется симметрия строения и свойств развивающейся
системы?

5. Какие два основных подхода к пониманию пространства и времени известны в истории естествознания?

6. Что такое однородность? А изотропность?

¹ В опытах Р. В. Паунда и Дж. Ребки, выполненных в 1960 г., разность высот Н состав­ляла 22,5 м, а измеренный сдвиг частоты Дш/со = -gH/c² = 10""¹⁵. Из доклада: Алешкевич В. А., Деденко Л. Г., Караваев В. А. Фундаментальные понятия пространства-вре­мени, массы, импульса, энергии в физическом образовании // VI Междунар. конф. «Физика в системе современного образования». Ярославль, 2001.

7. Какими основными свойствами симметрии обладают пространст­во и время?

8. Какова связь между симметрией пространства-времени и закона­
ми сохранения?

9. В чем смысл и каково значение результатов эксперимента Май-
кельсона-Морли?

10. Что такое система отсчета? Инерциальная система отсчета? Не-

инерциальная система отсчета?

11. В чем заключается принцип относительности?

12. В чем состоят постулаты Эйнштейна?

13. Каковы основные следствия из постулатов Эйнштейна?

14. В чем заключается принцип причинности?

15. Почему невозможны сверхсветовые скорости движения матери­альных объектов?

16. Какие величины в теории относительности являются абсолютны­ми, т. е. инвариантными относительно выбора системы отсчета?

17. Почему современные ученые говорят не о пространстве и времени, а о пространстве-времени?

18. Почему мы не ощущаем эффектов теории относительности непосредственно?

19. В чем состоит принцип соответствия?

20. При каких условиях предсказания теории относительности и клас­сической механики существенно различаются?

21. Можно ли считать, что теория относительности Эйнштейна опро­вергла механику Ньютона? Почему?

22. В чем заключается принцип эквивалентности?

23. В чем состоит разница между специальной и общей теорией отно­сительности?

24. При каких условиях специальной теории относительности недоста­точно и приходится обращаться к общей теории относительности?

25. В чем заключается смысл уравнений Эйнштейна, лежащих в ос­нове общей теории относительности?

26. Можно ли проверить наблюдениями справедливость евклидовой
геометрии?

27. Имеет ли общая теория относительности экспериментальные и на­блюдательные подтверждения? Если да, то какие?

86 Глава 2. Симметрия природы

Тест

1. Асимметрия свойств и строения природного объекта может сви­детельствовать:

«> о его примитивности;

«> что он имеет длительную эволюционную историю;

<?> что он весьма древний;

* что он способен двигаться с околосветовыми скоростями.

2. Однородность — это:

«> одинаковость свойств во всех точках;

■$> одинаковость свойств во всех направлениях;

«• неизменяемость свойств с течением времени;

<$> неизменяемость взглядов, несмотря ни на какие возражения.

3. Каким свойством симметрии время не обладает?
<s> однородностью;

<$> изотропностью;

<$> независимостью от выбора единиц измерения;

<?> независимостью от выбора начала отсчета лет.

4. Согласно теореме Нётер, каждая симметрия:

<8> влечет сохранение определенной физической величины; <г> влечет несохранение определенной физической величины; «■ является следствием сохранения определенной физической величины;

<$> является следствием несохранения определенной физической величины.

5. В механической картине мира:

«• как и в реальности, мир необратим; <s> как и в реальности, мир полностью обратим; <$> в отличие от реальности, мир необратим; <$- в отличие от реальности, мир обратим.

6. Принцип относительности заключается в том, что:

«> значения всех физических величин относительны, зависят от выбора системы отсчета;

«■ результаты измерений любой физической величины не зави­сят от того, в какой системе отсчета они выполнялись;

Тест 87

* все системы отсчета абсолютно равноправны, среди них нет

выделенной или предпочтительной; <з> все инерциальные системы отсчета абсолютно равноправны,

среди них нет выделенной или предпочтительной.

7. Движение со сверхсветовыми скоростями:

«> возможно для частиц с нулевой массой покоя;

<?> в принципе возможно, но пока технически неосуществимо;

<$> невозможно, поскольку привело бы к нарушению принципа

причинности; <е> невозможно, поскольку привело бы к нарушению принципа

относительности.

8. Принцип соответствия устанавливает,* что:

«форма теории должна соответствовать ее содержанию; «> теория должна соответствовать определенным критериям; «> в пределах области применимости старой теории новая теория

должна давать те же результаты; <з> между структурами старой и новой теорий всегда существует

взаимно однозначное соответствие (изоморфизм).

9. Формула Е =• тс² устанавливает, что:

«■ масса может превращаться в энергию; <$> энергия может превращаться в массу; ф масса и энергия физически полностью эквивалентны; 4> масса и энергия являются взаимно дополнительными характе­ристиками материального объекта.

10. Уравнения Эйнштейна в общей теории относительности:

<$> устанавливают связь между характером движения наблюдате­ля и измеряемыми им пространственными и временными про­межутками;

•$■ устанавливают связь между геометрией пространства-времени и распределением и движением материальных тел;

<$> позволяют вычислить сумму углов треугольника;

<» позволяют рассчитать вторую космическую скорость.

3.1. Корпускулярная и континуальная кониегшии описания природы 89

Глава 3