V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
V nerelativistické fyzice platily dva zcela samostatné izolované zákony zachování: hmoty a
energie.htm (17 38) [15. Tím máme prostoročase zavedenou tzv. Čtyřrozměrný prostoročas, který jsme si
zavedli začátku tohoto odstavce, tak přestává být jen formálním modelem, ale nabývá hluboký
geometricko-fyzikální význam.66) zachovává svou hodnotu libovolné inerciální soustavě,
při libovolných Lorentzových transformacích prostoročasových souřadnic. V
Einsteinově teorii relativity však platí obecný vztah m. Lorentzovy transformace
"promíchávají" časovou souřadnici souřadnicemi prostorovými při přechodu jedné vztažné
soustavy druhé.
V předrelativistické fyzice prostor čas vystupovaly jako nezávislé pojmy pro popis pohybu těles. Mezi (setrvačnou) hmotností energií tělesa neexistoval žádný univerzální vztah.: Gravitace její místo fyzice
zcela přesně ověřeny experimenty atomové fyzice, jaderné fyzice fyzice elementárních částic;
staly již "inženýrskou součástí" jaderné techniky.c2, podle něhož hmotnost energie E
každého hmotného objektu jsou vzájemně úměrné univerzálním koeficientem c2.
Minkowskiho metriku, kterou diferenciálním tvaru můžeme zapsat
ds2 -c2dt2 dx2 dy2 dz2 ;
zavedeme-li nové označení x°ş ct, x1şx, x2şy, x3şz bude Minkowskiho metrika mít tvar *)
ds2 -(dx°)2 (dx1)2 (dx2)2 (dx3)2 (1. vyjasnění tohoto významu třeba zavést prostoročase
metriku, tj. Čtyřtenzory.83)
http://astronuklfyzika.10.Ullmann V.82)
a nazývaná prostoročasovým intervalem mezi událostmi (t1,x1,y1,z1) (t2,x2,y2,z2), hraje tedy úlohu
prostoročasové vzdálenosti (odlehlosti) dvou událostí. Invariantní veličina s
definovaná vztahem
s1,2
2 -c2(t2-t1)2 (x2-x1)2 (y2-y1)2 (z2-z1)2
(1.2008 12:14:32]
.
STR však ukazuje, skutečnosti prostor čas nerozlučně prolínají. Hmotnost a
energie, které klasické fyzice popisují kvalitativně různé vlastnosti matérie, teorii relativity
ukazují být ekvivalentními charakteristikami množství hmoty.
Důležitou vlastností vzdálenosti √[(x2-x1)2 +(y2-y1)2 +(z2-z1)2] dvou bodů (x1,y1,z1) (x2,y2,z2) v
trojrozměrném Eukleidovském prostoru její neměnnost při přechodu jiné soustavě
prostorových souřadnic (třebas při posunech nebo pootočení souřadnicových os). definovat prostoročasové "vzdálenosti" (odlehlosti) mezi událostmi. Výše jsme si
ukázali, veličina definovaná (1. Fyzikální veličinu, jejímuž změření stačí jednomu pozorovateli jen pravítko,
musí jiný pozorovatel měřit pomocí pravítka hodinek.cz/Gravitace1-6.
Geometrie prostoročasu
