Transcript 1. lekcija - LU Open Minded

Vjačeslavs Kaščejevs
asociētais profesors, Ph.D.
4. lekcija

Elektromagnētiskais starojums
◦ Elektriskais, magnētiskai lauks jeb tikai spēks?
◦ Starojums = “brīvais” lauks
◦ Elektromagnētiskā starojuma (Maksvela viļņu) vispārējība

Ētera mikroskopiskais līmenis – starojuma kvanti
◦ Planka kvantu hipotēze
◦ “Kvantu cenzūra” un Planka starojuma likums

Relatitivātes paradigma
◦ Einšteins: vienmērīga kustība nav detektējama!
◦ Ātrumu saskaitīšana un relativistiskā konstante
◦ Fizikālais vakuums (ēters) kā fundamentālais
kvantu objekts ar relativistisko simetriju
Ideja par lauku!
Avots: http://rogerrobert.unblog.fr/files/2012/03/Coulomb.jpg

Tāldarbības paradigma:
◦ Lauka nav, vienkārši lādiņi
darbojas cits uz citu
no attāluma, “pa gabalu”

Tuvdarbības paradigma:
◦ mijiedarbība izplatās no punkta uz punktu
◦ visa telpa ap lādiņiem ir “izmainīta” – tajā ir stiprāka
vai vājāka lauka intensitāte
Maziem izmēriem un
lēnām izmaiņām –
nav empīriski izšķiramas!
James Clerk Maxwell
(1831–1879)

Elektromagnētiskie viļņi
"We can scarcely avoid the conclusion
that light consists in the transverse
undulations of the same medium which
is the cause of electric and magnetic
phenomena."

James Clerk Maxwell
(1831–1879)
Teorētiskā fizika atklāj jaunu parādību!
"We can scarcely avoid the conclusion
that light consists in the transverse
undulations of the same medium which
is the cause of electric and magnetic
phenomena.“ /J.C.Maxwell/


Kas “viļņojas” elektromagnētiskajos viļņos?
Ēters = fizikālais vakuums = visaptverošais,
visurs esošais objekts ar daudziem, daudziem
“elementiem” (brīvības pakāpēm)


“Ēters neeksistē!”
Maikelsona un Morlija eksperiments pierādīja,
ka ēters ir “dīvains” (pret to nevar mērīt
kustību), nevis ētera “neeksistenci”
Robert B, Laughlin, Nobela prēmija laureāts:
“The word 'ether' has extremely negative connotations in
theoretical physics because of its past association with
opposition to relativity. This is unfortunate because, stripped
of these connotations, it rather nicely captures the way most
physicists actually think about the vacuum. . . . Relativity
actually says nothing about the existence or nonexistence of
matter pervading the universe, only that any such matter
must have relativistic symmetry.”
Max Karl Ernst
Ludwig Planck
(1858-1947)
“melnā ķermeņa starojuma”
uzdevums!
...
Klasiskajam, nepārtrauktajam laukam ir neierobežoti daudz
mikroskopisko elementu!
Kāpēc termodinamiski līdzsvarota starojuma entropija nav bezgalīga?
Avots: http://en.wikipedia.org/wiki/Sunlight
Avots: http://atropos.as.arizona.edu/aiz/teaching/a204/
images/CMB_blackbody.gif

Ņūtona pirmais likums:
◦ Eksistē tādas atskaites sistēmas, no kurām tukša
telpa un laiks izskatās vienmērīgi un izotropi.
◦ Šāda atskaites sistēmas sauc par inerciālajām.

Relativitātes princips (Galilejs-Einšteins):
◦ Eksistē bezgalīgi daudz atskaites sistēmu, kas
kustas vienmērīgi viena pret otru, bet
neviena no tām nav ne labāka ne sliktāka par citu!
◦ Citiem vārdiem, vienmērīga kustība nav absolūta!

Ātrumu saskaitīšanas uzdevums:
1.
2.
◦
◦
◦

- bumbas ātrums, ko uztver 1. novērotājs
- bumbas ātrums, ko uztver 2. novērotājs
- 1. novērotāja ātrums, kādu to uztver 2.
No relativiātes principa matemātiski seko:
Ar ko ir
vienāds K?

K=0:
◦ Galileja-Ņūtona laiktelpa
◦ “Ikdienas intuīcijas” ātrumu formula
 K=1/c2:
◦ Miņkovska laiktelpa
◦ Einšteina ātrumu saskaitīšanas formula
Albert Einstein
(1879-1955)



Einšteins: mūsu pasaulē c ir galīga konstante!
Universālā relativistiskā konstante c sakrīt ar
elektromagnētisko viļņu ātrumu no Maksvela
teorijas
Elektromagnētiskais vakuums (ēters) ir
◦ Ultra-relativistisks
◦ Kvantu-mehāniski koherents