Mavzu: №1 Nazariy fizika va olam manzarasi
Download 1.3 Mb. Pdf ko'rish
|
M-1
- Bu sahifa navigatsiya:
- Fizika qonunlarining simmetriyasi.
- Model
- Benjamin Crowell – Newtonian Physics, California-2002. p. 43, 44,46
- Fazo va vaqt haqidagi klassik tasavvurlar. Sanoq sistemasi
- Fazo va vaqt tushunchasi.
- Fazo va vaqt haidagi klassik tasavvurlar.
- Fizika qonunlarining simmetriyasi.
- Simmetriya turi Simmetriya operatsiyasi Fizikada saqlanish qonunlari
- Fiksirlangan burchakka burish simmetriyasi
Qo’qon DPI Fizika – matematika fakulteti Fizika va astronomiya o’qitish metodikasi kafedrasi katta o’qituvchisi PhD I.M.Eshboltayev 1. Mavzu: №1
maqsad va vazifalari. Gravitasion, elektromagnit, kuchli va kuchsiz maydonlar. Ularning ta’sir doirasi. Olamning zamonaviy ilmiy konsepsiyasi.
tizimlarning yuqori va past simmetriyasi. Energiya saqlanish qonunini vaqt birjinsliligi bilan bog‘liqligi. Impuls saqlanish qonunini fazo birjinsliligi bilan bog‘liqligi. Impuls momentini saqlanish qonunini fazo izotropligi bilan bog‘liqligi. Ko‘chish, siljish va buralishga nisbatan fizik tenglamalarni invariantligi. Xarakat integrallari
Reja:
1. Krish. Nazariy fizika va olam manzarasi. 2. Eksperiment va nazariya. Nazariyaning funksiyalari. Nazariy fizika predmeti va metodlari. 3. Bilish sikli va nazariya strukturasi. 4. Fizikada fazo vaqt tushunchasi. Fazo va vaqtning geometrik modellari. Klassik. Maydon va kvant-relyativistik modellar. 5. Fizika qonunlarining simmetriyasi.
Kirish
Hurmatli talaba, siz bu kundan boshlab nazariy fizika fani qasrining birinchi binosi – klassik mexanikaga qadam tashladingiz. Bugundan boshlab siz fizikaning yuqori bosqichi bo’lgan nazariy fizika fanini bo’limlari bilan asta – sekin tanishasiz. Siz shu paytgacha «Umumiy fizika kursi» bilan tanishdingiz. Unda asosiy e’tibor ekspkrimetlar qo’yish va olingan natijalarni tahlil qilish va izohlash, empirik formulalar chiqarish, xususiy qonunlar chiqarish va ta’riflash masalalari ko’riladi. Men esa sizning e’tiboringizni yangi kurs – «Nazariy fizika»ga jalb qilmoqchiman. Nazariy fizika fani bir talay katta bo’limlardan iborat bo’lib, uning eng birinchi bo’limi «Klassik mexanika» hisoblanadi. Shuning uchun fursatdan foydalanib «Nazariy fizika» fani nimani o’rganadi, uni «Umumiy fizika» kursidan farqlari, predmeti (mavzusi) va metodi haqida va uni o’rganishda matematik modelning va struktura tushunchasining roli haqida gapirib bermoqchiman. Shuningdek ilmiy bilish uni fizikadagi tutgan o’rni, ijodi faoliyat nima va tabiiy fanlardagi ijodiy faoliyat bilan gumanitar fanlar orasidagi masalan sa’nat yoki adabiyotdagi ijodiy faoliyatdan asosiy farqlarini ko’rsatib beraman. Anna shunda siz nazariy fizikani qanday nafis va chiroyli fan ekanligini tasavvur qilasiz va uni o’rganishga ya’nada ishtiyoqingiz ortadi degan umiddaman. Fizika tabiat degan ma’noni anglatgani uchun u to’g’ridan – to’g’ri butun borliqni va uni vaqtda o’zgarishini o’rganadigan fan desam aslo xato qilmayman. Barcha borliq – olam tushunchasi bilan almashtirganligi bois nazariy fizika shu olamni va uning evoyutsiyasini tom ma’noda o’rganishini isbotlashga harakat qilaman. Nazariy fizika bilan shug’ullanuvchi odamlar asosan mantiqga va matematikaga tayangan holda tabiatning eng umumiy printsiplari va qonunlarini mushohada qilish orqali ochadilar. Juda ko’p kashf qilingan printsiplar, qonunlar inson tafakkurining ijodiy mevasidir. Nyuton qonunlari, Maksvell tenglamalari va kvant mexanikaning juda ko’p printsiplari inson miyasining mahsuli, uning ijodiy ilmiy tafakkurining mevasidir. Keyin ular eksperimentda tekshirilgan. Fanning eng muhim belgilari – bu bo’layotgan hodisani diqqat bilan kuzatishdir, so’ng xayol qilish va tasavvur talab qiladi. Olamni tavsiflash uchun hamma ma’lumotlar ham olinavermaydi, balki kuzatishlar ichidan eng kerakligi va asosiylari tanlanadi. Nazariyani to’g’ridan – to’g’ri kuzatishlardan yaratib bo’lmaydi, aksincha tajribalardan olingan faktlarni inson o’z aqli bilan anglagandan keyin, qayta ishlab, mushohadalar yuritish orqali tushuntirish uchun yaratadi. Masalan, jismlar atomlardan tuzilgan degan fikr, atomlarni kimdir kuzatganligidan emas balki inson fikrini, inson miyasida hosil bo’lgan tafakkurning ijodiy mevasidir. Qo’qon DPI Fizika – matematika fakulteti Fizika va astronomiya o’qitish metodikasi kafedrasi katta o’qituvchisi PhD I.M.Eshboltayev Nazariy fizikaning bosh maqsadi biz yashayotgan olamni nimadan tuzilganligini, uning eng mayda bo’laklarini qanday kuchlar bog’lab turganligini, olamning vaqtda o’zgarishini bilish va shu bilish asosida fundamental qonunlarni kashf qilishdir. Olamning faqat bitta yagona nazariya (tenglama) orqali tushuntirish nazariy fizikaning asl orzusidir. Olamning qaysidir bo’lagini o’tmishi, hoziri yoki kelajagi o’zi yaratgan dasturga mos kelmasa, fizik afsuslanadi, tashvishlanadi va ya’na o’zini umidini to’g’ri yo’l topishga bag’ishlaydi. Fizika fanida nazariy metodlarning mohiyatini ko’rsatish. Nazariy fizika faninning asosiy vazifalarini belgilab berish va uning amaliy ahamiyatini ochish. Umumiy fizika va nazariy fizikani o’qitish farqlarini ko’rsatish. Fizikning asosiy maqsadi olamni boshqaruvchi yagona kuchni, ya’ni yagona bo’lgan fizik nazariyani yaratishdir. Nazariy fizika olam manzarasini o’rganishda (bilishda) matematika va mantiqga suyangan holda tabiatning eng umuiy printsiplari va qonunlarini ochishga intiladi. Nazariy fizikaning bosh maqsadi olamni nimadan tuzilganligini, uning bulaklarini nima chambarchas bog’lab turganligini, olam evolyutsiyasi jarayoni qonunlarini bilish va fundamental qonunlarni ochib berishdir. Bilimni egallash – bu bilish uslubini egallash, to’g’ri fikrlashga o’rganishdir. Shu sababli ham fizik – tadqiqotchilar ham eksperimentatorlar va nazariyotchilarga ixtisoslashadi. Eksperimentatorlar fizik tajribalar qo’yadilar. nazariyotchilar esa differentsial va integral tenglamalarni echadilar. Mazkur ixtisoslashish, izlanishning eksperimental va nazariy metodlari o’qitish sistemasida (tizimida) ham o’z aksini topadi. SHu bois fizikani umumiy kursida asosan fenomenologik yo’l ustunlik qiladi, asosiy urg’u hodisalarning o’ziga beriladi, ular tajribalarda ko’rsatiladi, ayrimg`ayirim qonunlar bilan o’rganiladi. Shunday qilib. umumiy fizika kursida fizik hodisalar, fundamental qonunlar, asosiy qonunlar haqidagi bilimlar jamlanadi. Nazariy fizika kursida umumiy fizika kursi materiallari umumlashtiriladi va fundamental fizik nazariyalar mufassal o’rganiladi. Fundamental fizik nazariya bo’limlariga quyidagilar kiradi: klassik mexanika, nisbiylik nazariyasi, elektrodinamika, kvant mexanika, statistik fizika va termodinamika. Ushbu nazariyalar moddaning mikroskopik nazariyasi. Atom yadrosi va elementar zarralar fizikasi kabi bo’limlarga tatbiq qilinadi. Nazariy fizika fani predmetini ta’riflashdan oldin ikkita eng muhim tushuncha «Model» va «Struktura» haqida ma’lumot beriladi.
kuchlar ta’sirida bu elementlar orsida mustahkam ravishda turli shakldagi va yo’nalishdagi ichki bog’lanishlar hosil qilgan sistemani (ob’ektni) ko’z oldimizga keltiramiz. Struktura real mavjud bo’lgan ob’ekt yoki sistemaning o’ziga xos bo’lgan sifati borligini anglatadi, ya’ni struktura ob’ektning ajralmas atributidir. Masalan, molekula strukturasi deganda biz uning fazosida atomlar joylanishini tushunamiz. Materiya ko’p shaklli strukturaviy pog’onalarga ega va har bir moda poli (ko’p) strukturaga egadir. Materiyaning standart modelida stukturani oltita pog’ona ajratiladi: molekulalar, atomlar, yadrolar, nuklonlar, dironlpr (kvark va leptonlar) va preonlar. Struktura tushunchasiga tayanib «fizika» quyidagicha ta’riflanadi: - fizika oddiy moddiy strukturalarni – elementar zarralar, yadrolar, atomlar, moddalar, jismlar, maydonlar va jism va
aytganda nazariy fizika ob’ektlar (sistemalar) strukturasini o’rganadigan fandir. Ma’ruzada keyin «Model» tushunchasini ma’nosi keng ochiladi va nazariy fizika predmeti (mavzusini) ta’riflanadi. Real fizik ob’ektlarni va hodisalarni matematik modelga almashtirish orqali shu ob’ektlar va hodisalarni o’rganish nazariy fizikaning asosiy predmeti (mavzusi) hisoblanadi. Fizika fani kabi nazariya fizika ham boshqa fanlarning taraqqiyoti bilan bog’langan. Fizika matematikaga tayansa, boshqa fanlar, texnika fanlari, texnologiya nazariiy fizikaga tayanadi.Ayniqsa, hozirgi zamon fizika nazariyasi dyarli boshqa barcha fanlarni tarqqiy qilishida kumakchi bo’lib yordam beradi. Tabiyotshunoslikning tarixiy rivojida eng avvalo oddiy ko’chish nazariyasi osmon jismlari va yerdagi 1
1
Qo’qon DPI Fizika – matematika fakulteti Fizika va astronomiya o’qitish metodikasi kafedrasi katta o’qituvchisi PhD I.M.Eshboltayev Ushbu mavzuda klassik mexanikaning eng asosiy tushunchalari ta’riflanadi. Moddiy nuqta, nuqtalar sistemasi, bog’lanishlar va ularning turlari, erkin va noerkin sistemalar, statsionar (reonom), nostatsionar (sklerom), golonom va nogolonom, ideal va noideal bog’lanishlar kabi tushunchalar ma’nosi tushuntiriladi va ta’riflanadi. SHuningdek ma’ruzada umumlashgan koordinatalar, umumlashgan tezliklar, erkinlik darajasi kabi tushunchalar misoolar yordamida tushuntiriladi. Bog’lanishlarning matematik tenglamalari keltiriladi. Nuqta harakati bog’lanishlar bilan cheklangan va unga bog’lanishlardan qa’tiy nazar ma’lum kuchlar ta’sir qiladi. Mazkur kuchlarni berilgan kuchlar deyiladi. Harakatning kinematik tenglamasini izlash talab qilinadi. Tabiatiga ko’ra bog’lanishlarning ta’siri harakat qilayotgan nuqtaga qo’yilgan kuchlar bilan belgilanadi. SHuning uchun bog’lanish tenglamalari ma’lum bo’lsa , u holda xuddi bog’lanishlarga o’xshab ta’sir qilayotgan kuchni topish mumkin bo’ladi va bu kuchni qushimcha kuch sifatida berilgan kuchga qo’shish mumkin. Soddaroq qilib aytganda bog’lanishlarni kuchlarga almashtirish imkoniyati mavjuddir. Bunday almashtirish klassik mexanikada bog’lanishdan ozod bo’lish printsipi degan nom bilan ataladi. Bog’lanishlar qo’shimcha kuchlar bilan almashtirilgan bo’lsa ularni bog’lanishlar
tabiati jihatdan o’xshashdir. Agar bog’lanish unga mos kelgan reaktsiya kuchi bilan almashtirilsa, u holda nuqtani erkin deb qarash mumkin. Bu holda dinamikaning asosiy tenglamasini quyidagicha yozish mumkin 1 :
F a m , Bunda F va R –mos ravishda berilgan kuch va bog’lanishning reaktsiya kuchi vektori deb yuritiladi. Berilgan kuchlar bo’lmasa va nuqta tinch turgan bo’lsa , u holda reaktsiya kuchlari
harakat qilsa namoyon bo’ladi. Aks holda ular yo’qdir. Shu sababga binoan berilgan kuchlar aktiv kuchlar deb atash mumkin bo’ladi. Tabiatdagi barcha narsa va hodisalar asosida uzluksiz harakatdagi va o’zgarishdagi materiya yotadi. materiya harakatsiz bo’lishi mumkin emas, harakat materiyasiz bo’lmaydi. Materiyaning harakat formulalari nihoyatda ko’p va turli tuman bo’lib har xil murakkablikka ega. Materiya harakatining eng oddiy formasi mehanik harakatdir 2 . Moddiy ob’yektlarning fazoda vaqt o’tishi bilan bo’ladigan bir-biriga nisbatan ko’chishi, o’rin almashtirishi mehanik harakat deb yuritiladi. Harakatning boshqa har qanday formasi qandaydir ko’chishga bog’liq bo’lishi bilan birga, bu ko’chish bilan to’liq ifodalanmaydi, binobarin, u mehanik harakatga nisbatan murakkabroq bo’ladi. “Har qanday harakat qandaydir ko’chish bilan-osmon jismlari, yerdagi massalar, molekulalar, atomlar yoki efir zarralarining ko’chishi bian bog’liq. Harakat formasi qanchalik yuqori bo’lsa, bu ko’chish shunchalik ahamiyatsiz bo’ladi…O’z-o’zidan ma’lumki, harakatning tabiatini o’rganish, uning eng oddiy shakllaridan boshlanishi kerak edi…va, haqiqatan ham, biz ko’ramizki, tabiatshunoslikning tarixiy rivojida eng avvalo oddiy ko’chish nazariyasi, osmon jismlari va Yerdagi massalar mexanikasi ishlab chiqilgan”. Bu nazariya klassikmehanika deb yuritiladi
Klassik mexanikaning asosiy tushunchalari - fazo va vaqt, massa va kuch, inrsial sanoq sistemasi haqidagi tushunchalar, asosiy qonunlari esa Nyuton qonunlaridir. Bu tushucha va qonunlar Nyutonnning “Natural falsafaning matematik asoslar”. (1687y). nomli gneol asarida bayon etilgan bo’lib, klassik mehanikaning asosini tashkil etadi.mehanik harakat har qanday fizik jarayon va hodisaga ma’lum darajadategishli, binobarin, bunday harakat eng umumiy qonunlarini o’rganuvchi klassikmehanika nazariy fizikaning boshqa qismlari(elektrodinamika va nisbiylik nazariyasi, kvant mexanikasi va tom fizikasi, statistic fizika va hokozo), shuningdek oshqa fizik nazariylar( qattiq jismlar fizikasi, yarim o’tkazgichlar fizikasi, plazma fizikasi va hokozo) bilan uzviy bog’langan. Klassik mexanikaning asosiy qonunlaridan eib chiqadigan qator natijalar- eneriya, impuls vaimpuls momentining saqlanish qonunlari, variatsion prinsiplar ma’lum
2 Physics for dummies, Steven Holzner, 2006 by Wiley Publishing, Inc., Indianapolis, Indiana, p. 8 Qo’qon DPI Fizika – matematika fakulteti Fizika va astronomiya o’qitish metodikasi kafedrasi katta o’qituvchisi PhD I.M.Eshboltayev umumlashtishlardan so’ng tabiatning fundamental qonunlari shakliga o’tdi. Klassik mexanika masalalarini hal eishda ishlab chiqilgan va sinab ko’rilgan matematik metodlar (Lagranj va Gamilton variatsion hisob va g’alayonlar nazariyasi metodlari) hozirgi kunda nazariy fizikaning barcha qismlarida keng qo’llaniladi. Klassik mexanika, boshqa fanlar bilan birgalikd, texnika taraqqiyotining negizi hisoblanadi. Boshqa har qanday fizik nazariya singari fizik mexanika ham aniq tabiqetilish chegaralariga ega; tezligi yorug’likning vakumdagi c tezligiga ega( )bo’ lgan ixtiyoriy obektlarharakatini, shuningdek, alohida atomlar, elektronlar va yadrosi, atom hamda molekularni tashkil etuvchi boshqa elementar zarrachalar harakatini klassik mehanika to’g’ri ifodalay olmaydi. Tezligi yorug’lik tezligiga yaqin bol’gan jismlar harakatni maxusux nisbiylik nazariyasi (MNN) ning postulatlariga tayanuvchi relyativistik mehanika o’rgamadi. Moddani tashkil etuvchi mikroskopik zarrachalarni tezliklilari esa norelyativistik kvant mehanikasida o’rganladi. Mikrozarrachalarning tezlikli harakatlari va bunda turli maydonlardan yuz beruvchi jarayonlar maydonining relyativistik kvant nazriyasi asosidagina to’liq ifodalanishi mumkin, ammo bu nazariya hali to’liq ishlab chiqilmagan. Shunday qilib, aytish muminki, klassik mehanika makroskopik jismlarning yetarli kichik ( ) tezliklar bilan bo’ladigan harakatlarinazariyasidan iborat, yani klassik mehanika-bu makroskopik jismlar harakatning norelyativistik nazariyasidir.
Klassik mehnikani relyativistik mehnika 3 bilan norelyativistik kvant mehanikasining xuxusiy holi deb qarsh mumkin. Bunda hozirgi zamon fuksiyasi muhim pirinsiplaridan biri – moslik prinsipi o’z aksini topgan. Moslik prinsipi ixtiyoriy eng umumiy fizik nazariya, uncha umumiy bo’lmagan fizik nazariyalarni hususiy hol sifatida o’zichiga olishini talab etadi. Klassik mehanikaning asosiy bo’limlari va o’rganuvchi ob’yektlari. Real moddiy jismlarning harakati jud murakkabva turli tuman bo’lganligi sababli ularni o’rganishni ososnlashtirish maqsadida klassik mehanika qator abstrakttushunchalar kiritishga to’g’ri keladi. Bunday real jismlarning berilgn ahrakatini o’rganishda ahamiyatsiz bo’lgan hususiyatlari e’tibaorga olinmasdan, qandaydir ideallashtirilgan ob’yektlar harakati tekshiriladi bunday ob’yektlar sifatida moddiy nuqta, moddiy nuqtalar sistemasi absolyut qattiq jism, yahlit (uzuksiz) muhim kabi ob’yektlar kiritiladi. Moddiy nuqta.Moddiy jismlar harakatini o’rganishda ularning kattaligi va shaklini bu harakatda muhim bo’lgan fazo o’lchamlariga nisbatan hisobg olmaslik mumkin bo’lsa, jismlar moddiy nuqt deb yuritiladi. Moddiy nuqta jismning hamma massasini o’ziga mujassamlashtirgn geometirik nuqtadir. Masalan, yerning quyosh atrofidagi, oyning yeratrofidagi harakatlarini o’rganshda ularni, snaryadni yerga nisbatan harakatini tekshirishda esa snaryadni moddiy nuqta deb olish mumkin. Moddiy nuqtani “strukturasiz nuqtaviy zarra” (yoki oddiygina-zarra) deb ham yuritiladi. Buning boisi shundaki, u yoki bu jismning moddiynuqta hisoblab, harakatni tekshirishda uning ichki strukturasi mutlaqo e’tiborga olinmaydi. Moddiy nuqtalar sistemasi. Har birini moddiy nuqta debqarash mumkin. Bo’lgan jismlarto’plami moddiy nuqtalar sistemasi deyiladi. Masalan, planetalar va quyoshdan iborat quyosh sistemasi, ko’p sondagi yulduzlardan tashkil topgan bizning Gallaktikamiz moddiy nuqtalar sistemasi deb hisoblanadi. bunday sistemalarning harakterli hususiyati shundan iboratki, ularning diskretligi moddiy nuqtaning atom-molekulyar strukturasi bilan bog’liq emas. Absolyut qattiq jism. Moddiy nuqtalar sistemasining nuqtalari orasidagi masofalar uning harakati davomida o’zgarmasa, bunday sistema absolyut qattiq jism deyiladi. Absulyut qattiq jism tushunchasi mehanikada prinsipial ahamiyatga ega, chunki ular bilan harakatni ifodalash uchun zarur bo’lgan sanoq sistemalari bog’lanadi.
3 Physics for dummies, Steven Holzner, 2006 by Wiley Publishing, Inc., Indianapolis, Indiana, p. 8 c ( )
c
c
c
c Qo’qon DPI Fizika – matematika fakulteti Fizika va astronomiya o’qitish metodikasi kafedrasi katta o’qituvchisi PhD I.M.Eshboltayev Yaxlit (uzluksiz) muhit. Ma’lumki, har qnaday moddiy jism atom va molekulalardan tuzilgan bo’lib, diskret strukturaga ega. Ammo malasani soddalashtirish maqsadida u (masalan, deformatsialanuvchi qattiq jism, suyuqlik yoki gaz) yahlit (uzluksiz) muhit hisoblanadi. Tekshiruvchi ob’ektlarga bog’liq holda klassik mehanika quydagi qismlarga bo’linadi: moddiy nuqta va moddiy nuqtalar sistemasining mehanikasi; absolyut qattiq jism mehanikasi, yahlit muhit mehanikasi. Yahlit muhit mehanikasi o’z navbatid elastiklik nazriyasi, gidro- va aerodinamikaga bo’linadi.
O’rganuvchi masalalar harakteriga ko’ra klassik mehanika kinematika, dinamika va statikaga bo’linadi.
Kinematika moddiy nuqta yoki jismlar harakatini faqat geometric nuqtai nazardan tekshirib, shu harakatni yuzaga keltiruvchi sabab bilan qiziqmaydi.
Dinamika moddiy jismlar harakatini shu harakatni yuzaga keltiruvchi sabab- kuch bilan birga tekshiradi.
Statika mehanik sistemalarning muvoznat shartlarini o’rganadi va u dinamikaning xuxusiy holi hisoblanadi. Bu kitobda asosiy e’tibor dinamika masalalariga va ularni yechish metodlari bayoniga qaratilgan. Fazo va vaqt haqidagi klassik tasavvurlar. Sanoq sistemasi 1. Fazo va vaqt tushunchasi. Moddiy jismlar harakati har qaday fizik hodisa kabi fazoda vaqt o’tishi bilan yuz berad. Shuning uchun har qanday fizika nazariya, jumladan, klassik mehanika ham eng avvalo fazo va vaqt haqida ma’lum tassavvurga asoslanishi kerak. Bu tasavvurlar tabiatda real mavjud bo’lgan moddiy jismlar orsidagi fazoviy munosabatlarni hamda turli fifik hodisalarni davomiyligini va ular orasidagi vaqt munosabatlarini aks ettiradi. Dielektik materialism ta’limotiga ko’ra fazova vaqt harakatdagi materiya mavjudligining asosiy formalaridir. Materiya doimo harakatda, harakat esa fazoda vaqt o’tishi bilan yuz beradi. demak, fazo va vaqt har doim bir-biriga bog’liq holda harakatdagi materiya bilan birgalikda mavjud bo’lishi mumkin.Fazo va vaqt bir biridanva harakatdagi materiyadan ajratib bo’lmaydi. Harakatdagi materiya mavjudligining asosiy formalari bo’lgan fazo va vaqt huddi materiyaning o’zi kabi mavjuddir. Fazo va vaqt o’z tabiatiga ko’ra bir vaqtda ham absolyut, ham nisbiy bo’ladi: absolyutligi- ularning moddiy ob’yektlar mavjudligining asosiy formalari ekanligida, nisbiyligi esa ularning xossalari moddiy va maydnlarning harakati va o’zgarishiga bog’iqligidadir. Fazova vaqt haqidagi tasavvurlar o’zaro bog’langan holda va harakatdagi materiya bilan birgalikda o’yektiv bo’lgan real fazo va vaqtni aks ettirishi kerak. 2. Fazo va vaqt haidagi klassik tasavvurla.Fazo va vaqt haqidagi klassik tassavurlar, eng avvalo, tarixiy taraqqiyot jaroayonida, kundalik kuzatishlar, tajribalar asosida shaklangan bo’lib, doimo o’zgarib, takomillashib borgan. Klassik mehanika asosida, makroskopik jismlarning Yer sharoitidagi yetarli sekin
harakatlarini kuzatish asosida shakllangan eng oddiy tasavvurlar yotadi. Bu tasavvurlar birinchi marta Nyuton tomonidan aniq formada ifodalangan. Bunda fazo va vaqtning obyektiv mavjudligi tan olinadi, ammo ular bir-biridab harakatlanuvchi materiyadan ajralgan holda mavjud deb qaraladi. Moddiy jismlar harakati va maydonlarda yuz beruvchi jarayonlar fazo va vaqtning xususiyatlariga mutlaqo ta’sir etmaydi deb hisoblanadi. Klassik mehanikadaham fazo va vaqt absolyut mavjudligining asosiy formalari ekenligi ma’nosida emas, balki harakatdagi metriyaga bog’liq emasligi ma’nosida tushuniladi. Klassik mehanikada fazo hamda yerda uzluksiz, bir jinsli va izotrop, uning mertik hususiyatlari Evklid geometriyasining aksiomalari bilan to’liq ifodalanadi deb hisoblanadi. Vaqt esa fazoning hamma nuqtalari uchun bir hil, universal kattalik hisoblanib, hamma yerda bir xil o’tadi va fazo singari uzluksiz va bir jinsli deb qaraladi. Vaqt qytmasdir, u doimo o’tmishdan kelajak tomin oqadi. Uni vaqt o’qida tasvirlash mumkin. Klassik mehanikada fazo, vaqt va ( ) v c Qo’qon DPI Fizika – matematika fakulteti Fizika va astronomiya o’qitish metodikasi kafedrasi katta o’qituvchisi PhD I.M.Eshboltayev harakatdagi materiya bir-biridan jaralgan deb qaraganligi sababli, fazo va vaqt intervallari materiyaning harakatiga bog’liq bo’lmaydi, ya’ni ular absolyut hisoblanadi. Bu fikrlar klassik mehanikada postulat tarzida ilgari surilgan. Harakatni o’rganish uchun moddiy ob’yektning turli vaqt momentlarida fazoda egsllagan o’rni aniqlanishi kerak, buning uchun esa masofani va vaqt oralig’ini o’lchash bilan zarur. Masofa va vaqt oralig’I SI da odatda uzunlik etaloni-metr va vaqt etaloni-sekund hisobida o’lchanadi. Sanoq sistemasi. Moddiy nuqta yoki jismlarning harakatini tekshirishda sanoq sistemasidan foydalaniladi. Qandaydir absolyut qattiq jism bilan bog’langan koordinatalr sistemasi va unga mahkamlangan bitta soat, uzunlik va vaqt etalonlari bilan birgalikda klassik mehanikadagi sanoq sistemasini teshkil etadi. Buni batafsilroq tushuntiraylik. Fazo nuqtlari o’z belgisiga ega emas, shuning uchun bo’sh fazoning bir nuqtasini boshqasidan farqlab bo’lmaydi. Fazo nuqtasining holatini undagi biror moddiy jismga nisbatangina aniqlash mumkin. Shuning uchunham bu maqsadda biror absolyut qattiq jism bilan bog’langan koordinatalar sistemasidan foydalaniladi. Koordinatalar sistemasi sifatida ortlari bo’lgan XYZ to’g’ri burchakli dekart kordnatlar sistemasidan foydalanilsa (1.1-a rasm), ixtiyoriy M nuqtaning unga nisbatan holati koordinatalar yoki radius-vektor bilan to’liq aniqlandi.
(1.1) bunda x, y, z lar M nuqtaning koordinatalari yoki ning o’qlardagi proyeksialaridir. Harakatni o’rganish uchun moddiy jismning fazodagi holatlarini aniqlashdan tashqari uning shu holatlarda bo’lish momentlarini ham bilash kerak. Fazoning har bir nuqtasiga tegshli vaqt moment, umuman olganda, shu nuqtaga joylashgan soat yordamida aniqlanishi kerak. Ammo klassik mehanikada jismlar orasidagi o’zaro ta’sir cheksiz katta tezlik birn bir onda uzatiladi (“uzoqdan ta’sir priinsipi”), shuning uchun fazoning turli nuqtalaridagi vaqtni koordinatalar boshiga mahkamlangan bitta soat yordamida o’lchash va bitta vaqt koordinati bilan ifodalash mumkin deb hisoblanadi. Shunday qilib, klassik mehnikaning sanoq sistemasi, unga mahkamlangan bitta soat hamda uzunlik va vaqt etolonlaridan iborat. Moddiy nuqtaning fazodagi holati
dan iborat to’rtta son bilan harakterlanadi. Moddiy ob’yektning aniq vaqt momnetida fazoning biror nuqtasida bo’lishi fizik voqea, kattaliklar esa voqea koordinatlari deb yuritiladi. Ravshanki, fizik hodisa (masalan, moddiy nuqtaning ko’chishi) voqealar ketma-ketligidan iborat. Bir-biriga nisbatan ixtiyoriy harakterlanuvchi sanoq
sistemalari berilgan bo’lsin (1.1-b rasm). Ularga nisbatan nuqtalarning berilgan vaqt momnetidagi holati mos holda hamda
radius-vektorlar bilan
aniqlanadi. Rasmdan ko’ramizki,
va (1.2) bo'ladi. So’nggi tegnlikni
ko'rinishda yoki cheksiz yaqin joylashgan ikki nuqta orasidagi masofa uchun (1.3) , ,
i j k , ,
x y z r r xi y j zk
r t , , , x y z t , , , x y z t '
1 2
1 2
1 2
' r va r 12 2 1 2 1 2 1 2 1 ( ) ( ) ( ) , r r r x x i y y j z z k
12 2 1 2 1 2 1 2 1 ' ' ' ( ' ') ' (
' ') ' (
' ') ',
r r r x x i y y j z z k 2 2 12 21 12 12 ' '
r r r 2 2 2 2 2 2 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 ( ) ( ) ( ) ( ' ') ( ' ') ( ' ') x x y y z z x x y y z z 12 2 1 2 1 2 1 2 1 ' ' ' ( ' ') ' ( ' ') ' (
' ') ',
r r r x x i y y j z z k 2 2 2 2 2 2 2 2 ' ' ' ' dr dx dy dz dx dy dz dr
Qo’qon DPI Fizika – matematika fakulteti Fizika va astronomiya o’qitish metodikasi kafedrasi katta o’qituvchisi PhD I.M.Eshboltayev shaklda yozish mumkin. (1.2) va (1.3) formuladan ko’ramizki, ikki nuqtaning berilgan vaqt momentidagi holatlari orasidagi masofa barcha sanoq sistemalarida bir xil. Yuqorida bayon etilgan fikrlar fazo va vaqtning xossalari haqidagi, klassik mehanika asosida yotuvchi quyidagi postulatlarga olib keladi.
1-postulat. Klassik mehanikada makroskopik jismlarning harakatini harakterlovchi kattaliklarni bir vaqtda hohlaancha aniqlik bilan o’lchash mumkin deb hisoblanadi, ya’ni o’lchash jarayonida o’lchov asbobi bilan makroskopik jism orasida yuzaga keluvchi o’zaro ta’sir yetarli kichik hisoblanib, t’tiborga olinmaydi. Shuning uchun o’lchash jarayoni makroskopik jismning harakat holatini va harakatning davomiyligini o’zgartirmaydi deb hisoblanadi. Bu postulat makroskopik jismlar harakati uchun o’rinli, ammo mikroskopik ob’yektlar harakati, atom hodisalari uchun o’rinli emas.
2-postulat.Har qanday ikki nuqtaning berilgan vaqt momentidagi holatlari orasidagi masofa (fazoviy interval) barcha sanoq sistemalarida bir xil (interval) (1.4) bo'ladi (1.3), ya’ni fazoviy intervallar absolyutdir. Metrik xususiyatlari (1.4) tenglik bilan aniqlanuvchi fazo Evklid fazosi deb yuritiladi.
3-postulat. Har qnday hodisaning dabom etish muddati barcha sanoq sistemalarida bir xil (invariant) (1.5) bo'ladi, ya’ni voqealar orasidagi vaqt intervallari absolyutdir, bunda - bitta hodisaning ikki sistemadagi davom etish muddatlari. (1.5) dan ko’ramizki, barcha sanoq sistemalari uchun yagana vaqt koortinatasining kiritish, barcha sistemalaar uchun bir xil bo’lgan vaqtni hisoblash boshini ixtiyoriy ravishda tanlash mumkin.
So’nggi postulatdan klassik mehanikada bir vaqtlilik ham absolyut harakterga ega ekan, ya’ni biror sanoq sistemasida bir vaqtda yuz bergan ikki voqea, boshqa barcha sistemalarda ham bir vaqtda yuz berishi kelib chiqadi.
Haqiqatan ham, K sistemada ikki voqeaning yuz berish momnetlari orasidagi vaqt intervali bo’lsa (1.5) ga ko’ra K’ sistemada ham bo’ladi, ya’ni k da har birvaqtli bo’lgan voqealar K’ da hamma bir vaqtli bo’ladi. 3. Klassik tasavvurlarning chegaralnganligi. Zamonaviy tasavvurlar.Yuqorida keltirilgan postulatlar asosida fazo, vaqt va harakadagi materiya bir-biridn ajralgan holda mavjud, o’zaro ta’sir cheksiz katta etzlik bilan bir onda uzatiladi (“uzoqdan ta’sir” prinsipi) deb uqtiruvchi tasavvurlar yotadi. Ammo bu tasavvurlar chegaralangan bo’lib, makroskopik jismlar va nisbatan kichik
𝜗 ≪ 𝑐 tezliklar uchungina to’g’ri, mikroob’ yektlarva nisbatan katta 𝜗 ≤ 𝑐 tezlik bilan bo’ladigan harakatlar uchun esa yaroqsizdir. Real fazo va vaqt bir-biri bilan va harakatdagi materiya bilan o’zaro bog’liq. Real o’zaro ta’sirlar cheksiz katta tezlik bilan bir onda uzatilmaydi, balki aniq chekli vaqt oralig’ida chekli tezlik bilan uzatiladi. O’zaro ta’sir uzatilasihining chegaraviy tezligi mavjud bo’lib, u yorug’likning vakuumdagi tezligiga teng. Shuning uchun ham fazo va vaqt haqidagi klassik tasavvurlar va ular asosida ilgari surilgan postulatlar chegaralangandir. Klassik tasavvurlarning chegaralanganligi klassi mehanikada fazo va vaqtning bir-biridan va harakatdagi materiyadan ajralgan holda mavjud deb qaralishidir. Bu klassik mehnikadagi asosiy metodologik qiyinchilikni tashkil etadi. Bu qiyinchiliklarni Eynishteyn tomonidan yaratilgan maxsus nisbiylik nazariyasi (MNN) bartaraf etadi. Tajriba dalillarii umumlashtirsh asosida Eynishteyn ikkita prinsipni- yurug’lk tezligining doimiyligi va nisbiylik prinsiplarini postulat tarzia ilgari surdi va ualrni MNN ning asosiga qo’ydi. MNN bir-biriga va harakatdagi moddiy jismlarga bog’liq bo’lgan yagona fazo-vaqt mavjudligini ko’rsatib, fazo va 2 2 2 2
dx dy dz inv ' t t inv
2 1 2 1 , ' ' '
t t t t t
( ') K va K t 2 1 0 t t t
2 1 ' ' ' 0 t t t
c Qo’qon DPI Fizika – matematika fakulteti Fizika va astronomiya o’qitish metodikasi kafedrasi katta o’qituvchisi PhD I.M.Eshboltayev vaqt haqidagi yangi tassavvurlarni ilgari surdi. Bu tasavvurlarga asosan fazo vavaqt inetrvallarning hamda bir vaqtlilikni nisbiy harakterga ega ekani isbotlandi. Fazo va vaqt haqidagi yangi tasavvurlar asosida relyativistik mehanika yaratilgan. Relyativistik mehanika klassik mehanika qonunlarni radetmaydi, balki ularni xususiy hol sifatida o’z ichiga oladi, klassik mehanikaning tatbiq etilash chegarasini aniqlab beradi.Yer sharoitida odatda makroskopik jismllarning yetarli sekin
𝜗 ≪ 𝑐 tezlik bilan bo’ladigan harakatlari kuzatiladi. Bunday harakatlar uchun klassik mehanika qonunlari yuqori aniqlik bilan to’g’ri va tajriba faktlarga mos keladi. Ammo yorug’liktezligiga yaqin 𝜗 ≤ 𝑐 tezlik bilan bo’ladigan harakatlar uchun klassik mehanika qonunlari yaroqsiz, bunday harakatlar uchun relyativistik mehanika qonunlaridan foydalanish kerak. Relyativistikmehanika qonunlari limitda 𝜗 ≪ 𝑐 da klassik ehanika qonunlariga o’tib, fizikaning muhim prinsipi-moslik prinsipini qanoatlantiradi.
Fazo va vaqt haqidagi tasavvurlar Eynishtey tomonidan yaratilgan umumiy nisbiylik nazariyasi (UNN) da yanada rivojlantirildi. Bu nazariyada yaqona fazo-vaqtning xususiyatlari unda yuz beruvchi moddiy jarayonlarga, moddaning taqsimoti va harakatiga bog’liqligi ko’rsatildi. MNN ni ixtiyoriy harakat formalariga yoyish asosida Eynshteyn gravitatsion maydonlar bilan fazo- vaqtning “egrilanishi” orasidagi bog’lanishni aniqladi. Yuqori zichlikka ega bo’lgan massiv jismlar atrofida fazo-vaqtning “egrilanishi” va bu “egrilanish” kuchli garavitatsion maydon ko’rinishida namoyon bo’lishi ko’rsatildi. “Egrilangan” fazo-vaqt Evklid geometriyasiga emas, balki Labachevskiy-Riman geometriyasiga bo’ysunishi isbotlandi. Shunday qilib, UNN fazoning bir jinsliligi va izotopligi hamda vaqtning bir jinsliligi nisbiy harakterga ega bo’lib, bu xususiyatlar konkret fizik sistema va unda yuz beruvchi jarayonlarga, ya’ni fazo-vaqtda materiya ning taqsimoti va zarakatiga bog’liqligini ko’rsatdi. UNN dialektik amterializmning- fazova vaqt harakatdagi materiya mavjudligining asosiy foramalari deb uqtiruvchi umumiy ta’limotining to’g’riligini yanada chuqurroq ma’noda tasdiqladi.
vaqt o’tishi bilan yuz berad. Shuning uchun har qanday fizika nazariya, jumladan, klassik mehanika ham eng avvalo fazo va vaqt haqida ma’lum tassavvurga asoslanishi kerak. Bu tasavvurlar tabiatda real mavjud bo’lgan moddiy jismlar orsidagi fazoviy munosabatlarni hamda turli fifik hodisalarni davomiyligini va ular orasidagi vaqt munosabatlarini aks ettiradi. Dielektik materialism ta’limotiga ko’ra fazo va vaqt harakatdagi materiya mavjudligining asosiy formalaridir. Materiya doimo harakatda, harakat esa fazoda vaqt o’tishi bilan yuz beradi. demak, fazo va vaqt har doim bir-biriga bog’liq holda harakatdagi materiya bilan birgalikda mavjud bo’lishi mumkin. Fazo va vaqt bir biridan va harakatdagi materiyadan ajratib bo’lmaydi. Harakatdagi materiya mavjudligining asosiy formalari bo’lgan fazo va vaqt huddi materiyaning o’zi kabi mavjuddir. Fazo va vaqt o’z tabiatiga ko’ra bir vaqtda ham absolyut, ham nisbiy bo’ladi: absolyutligi- ularning moddiy ob’yektlar mavjudligining asosiy formalari ekanligida, nisbiyligi esa ularning xossalari moddiy va maydnlarning harakati va o’zgarishiga bog’iqligidadir. Fazova vaqt haqidagi tasavvurlar o’zaro bog’langan holda va harakatdagi materiya bilan birgalikda o’yektiv bo’lgan real fazo va vaqtni aks ettirishi kerak.
avvalo, tarixiy taraqqiyot jaroayonida, kundalik kuzatishlar, tajribalar asosida shaklangan bo’lib, doimo o’zgarib , takomillashib borgan. Klassik mehanika asosida, makroskopik jismlarning Yer sharoitidagi yetarli sekin 𝜗 ≪ 𝑐 harakatlarini kuzatish asosida shakllangan eng oddiy tasavvurlar yotadi. Bu tasavvurlar birinchi marta Nyuton tomonidan aniq formada ifodalangan. Bunda fazo va vaqtning obyektiv mavjudligi tan olinadi, ammo ular bir-biridab harakatlanuvchi materiyadan ajralgan holda mavjud deb qaraladi. Moddiy jismlar harakati va maydonlarda yuz beruvchi jarayonlar fazo va vaqtning xususiyatlariga mutlaqo ta’sir etmaydi deb hisoblanadi. Klassik mehanikada ham fazo va vaqt Qo’qon DPI Fizika – matematika fakulteti Fizika va astronomiya o’qitish metodikasi kafedrasi katta o’qituvchisi PhD I.M.Eshboltayev absolyut mavjudligining asosiy formalari ekenligi ma’nosida emas, balki harakatdagi metriyaga bog’liq emasligi ma’nosida tushuniladi. Klassik mehanikada fazo hamda yerda uzluksiz, bir jinsli va izotrop, uning mertik hususiyatlari Evklid geometriyasining aksiomalari bilan to’liq ifodalanadi deb hisoblanadi. Vaqt esa fazoning hamma nuqtalari uchun bir hil, universal kattalik hisoblanib, hamma yerda bir xil o’tadi va fazo singari uzluksiz va bir jinsli deb qaraladi. Vaqt qytmasdir, u doimo o’tmishdan kelajak tomin oqadi. Uni vaqt o’qida tasvirlash mumkin. Klassik mehanikada fazo, vaqt va harakatdagi materiya bir-biridan jaralgan deb qaraganligi sababli, fazo va vaqt intervallari materiyaning harakatiga bog’liq bo’lmaydi, ya’ni ular absolyut hisoblanadi. Bu fikrlar klassik mehanikada postulat tarzida ilgari surilgan. Harakatni o’rganish uchun moddiy ob’yektning turli vaqt momentlarida fazoda egsllagan o’rni aniqlanishi kerak, buning uchun esa masofani va vaqt oralig’ini o’lchash bilan zarur. Masofa va vaqt oralig’I SI da odatda uzunlik etaloni-metr va vaqt etaloni-sekund hisobida o’lchanadi.
sistemasidan foydalaniladi. Qandaydir absolyut qattiq jism bilan bog’langan koordinatalr sistemasi va unga mahkamlangan bitta soat, uzunlik va vaqt etalonlari bilan birgalikda klassik mehanikadagi sanoq sistemasini teshkil etadi. Buni batafsilroq tushuntiraylik. Fazo nuqtlari o’z belgisiga ega emas, shuning uchun bo’sh fazoning bir nuqtasini boshqasidan farqlab bo’lmaydi. Fazo nuqtasining holatini undagi biror moddiy jismga nisbatangina aniqlash mumkin. Shuning uchun ham bu maqsadda biror absolyut qattiq jism bilan bog’langan koordinatalar sistemasidan foydalaniladi. Koordinatalar sistemasi sifatida ortlari bo’lgan XYZ to’g’ri burchakli dekart kordnatlar sistemasidan foydalanilsa (1.1-a rasm), ixtiyoriy M nuqtaning unga nisbatan holati koordinatalar yoki radius-vektor bilan to’liq aniqlandi.
(1.6) bunda x, y, z lar M nuqtaning koordinatalari yoki ning o’qlardagi proyeksialaridir. Harakatni o’rganish uchun moddiy jismning fazodagi holatlarini aniqlashdan tashqari uning shu holatlarda bo’lish momentlarini ham bilash kerak. Fazoning har bir nuqtasiga tegshli vaqt moment, umuman olganda, shu nuqtaga joylashgan soat yordamida aniqlanishi kerak. Ammo klassik mehanikada jismlar orasidagi o’zaro ta’sir cheksiz katta tezlik birn bir onda uzatiladi (“uzoqdan ta’sir priinsipi”), shuning uchun fazoning turli nuqtalaridagi vaqtni koordinatalar boshiga mahkamlangan bitta soat yordamida o’lchash va bitta vaqt koordinati bilan ifodalash mumkin deb hisoblanadi. Shunday qilib, klassik mehnikaning sanoq sistemasi, unga , ,
, ,
x y z r r xi y j zk
r t
a)
b) 1.1-rasm Qo’qon DPI Fizika – matematika fakulteti Fizika va astronomiya o’qitish metodikasi kafedrasi katta o’qituvchisi PhD I.M.Eshboltayev mahkamlangan bitta soat hamda uzunlik va vaqt etolonlaridan iborat. Moddiy nuqtaning fazodagi holati
dan iborat to’rtta son bilan harakterlanadi. Moddiy ob’yektning aniq vaqt momnetida fazoning biror nuqtasida bo’lishi fizik voqea, kattaliklar esa voqea koordinatlari deb yuritiladi. Ravshanki, fizik hodisa (masalan, moddiy nuqtaning ko’chishi) voqealar ketma-ketligidan iborat. Bir-biriga nisbatan ixtiyoriy harakterlanuvchi sanoq
sistemalari berilgan bo’lsin (1.1-b rasm). Ularga nisbatan nuqtalarning berilgan vaqt momnetidagi holati mos holda hamda
radius-vektorlar bilan
aniqlanadi. Rasmdan ko’ramizki,
va (1.7) bo'ladi. So’nggi tegnlikni
ko'rinishda yoki cheksiz yaqin joylashgan ikki nuqta orasidagi masofa uchun
(1.8) shaklda yozish mumkin. (1.7) va (1.8) formuladan ko’ramizki, ikki nuqtaning berilgan vaqt momentidagi holatlari orasidagi masofa barcha sanoq sistemalarida bir xil. Yuqorida bayon etilgan fikrlar fazo va vaqtning xossalari haqidagi, klassik mehanika asosida yotuvchi quyidagi postulatlarga olib keladi.
1-postulat. Klassik mehanikada makroskopik jismlarning harakatini harakterlovchi kattaliklarni bir vaqtda hohlaancha aniqlik bilan o’lchash mumkin deb hisoblanadi, ya’ni o’lchash jarayonida o’lchov asbobi bilan makroskopik jism orasida yuzaga keluvchi o’zaro ta’sir yetarli kichik hisoblanib, t’tiborga olinmaydi. Shuning uchun o’lchash jarayoni makroskopik jismning harakat holatini va harakatning davomiyligini o’zgartirmaydi deb hisoblanadi. Bu postulat makroskopik jismlar harakati uchun o’rinli, ammo mikroskopik ob’yektlar harakati, atom hodisalari uchun o’rinli emas.
2-postulat. Har qanday ikki nuqtaning berilgan vaqt momentidagi holatlari orasidagi masofa (fazoviy interval) barcha sanoq sistemalarida bir xil (interval) (1.9) bo'ladi (1.8), ya’ni fazoviy intervallar absolyutdir. Metrik xususiyatlari (1.9) tenglik bilan aniqlanuvchi fazo Evklid fazosi deb yuritiladi.
3-postulat. Har qnday hodisaning dabom etish muddati barcha sanoq sistemalarida bir xil (invariant) (1.10) bo'ladi, ya’ni voqealar orasidagi vaqt intervallari absolyutdir, bunda - bitta hodisaning ikki sistemadagi davom etish muddatlari. (2.5) dan ko’ramizki, barcha sanoq sistemalari uchun yagana vaqt koortinatasining kiritish, barcha sistemalaar uchun bir xil bo’lgan vaqtni hisoblash boshini ixtiyoriy ravishda tanlash mumkin. , , , x y z t , , , x y z t '
1 2
1 2
1 2
' r va r 12 2 1 2 1 2 1 2 1 ( ) ( ) ( ) , r r r x x i y y j z z k
12 2 1 2 1 2 1 2 1 ' ' ' ( ' ') ' (
' ') ' (
' ') ',
r r r x x i y y j z z k 2 2 12 21 12 12 ' '
r r r 2 2 2 2 2 2 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 ( ) ( ) ( ) ( ' ') ( ' ') ( ' ') x x y y z z x x y y z z 12 2 1 2 1 2 1 2 1 ' ' ' ( ' ') ' ( ' ') ' (
' ') ',
r r r x x i y y j z z k 2 2 2 2 2 2 2 2 ' ' ' ' dr dx dy dz dx dy dz dr 2 2 2 2 dr dx dy dz inv ' t t inv
2 1 2 1 , ' ' '
t t t t t
( ') K va K t Qo’qon DPI Fizika – matematika fakulteti Fizika va astronomiya o’qitish metodikasi kafedrasi katta o’qituvchisi PhD I.M.Eshboltayev
So’nggi postulatdan klassik mehanikada bir vaqtlilik ham absolyut harakterga ega ekan, ya’ni biror sanoq sistemasida bir vaqtda yuz bergan ikki voqea, boshqa barcha sistemalarda ham bir vaqtda yuz berishi kelib chiqadi.
Haqiqatan ham, K sistemada ikki voqeaning yuz berish momnetlari orasidagi vaqt intervali bo’lsa (1.10) ga ko’ra K’ sistemada ham bo’ladi, ya’ni k da har birvaqtli bo’lgan voqealar K’ da ham bir vaqtli bo’ladi.
qisqacha ta’rif berilali va asosiy urg’u jismlar simmetriyasiga emas, balki koinotning ajabtovur simmetriyalari va ularning fundamental fizika qonunlari bilan qanday bog’langanligi haqida so’z ketadi. Fizik hodisalarni o’zarishsiz qolishi uchun bajariladigan operatsiyalar va ularga mos kelgan saqlanish qonunlari jadvali keltiriladi. Simmetriya turlaridan ettitasi va ularga mos kelgan saqlanish qonunlari sanab o’tiladi. Klassik mexanikaga bevosita tegishli bo’lgan saqlanish qonuniga tegishli simmetriyalar quyidagilar: Energiyaning saqlashiga vaqtning birjinslilik simmetriyasi, impulsning saqlanishiga fazo birjinsligi, impuls momentini saqlanishiga fazo izotroligi simmetriyasi va matematik tenglamalarning saqlanishiga to’g’ri chiziqli tekis harakat simmetriyasi mos kelishi keng misollar orqali tushuntiriladi. Shuningdek fazoda akslanish simmetriyasi, vaqtni orqaga burish simmetriyasi. Aynan zarralar simmetriyasi, moda-antimodda simmetriyasi, kvant mexanik faza simmetriyasi va ularga mos kelgan saqlanish qonunlar ustida qisqacha ma’lumot beriladi. Bu mosliklar nazariy fizika fanini boshqa bo’limlarida o’tiladi. Ayniqsa fazoda ko’chishga nisbatan simmetriya. fazoda burishga nisbatan simmetriya va Nyutonning uchta qonunini simmetriya qonunlari bilan mosligi matematik shaklda tasdiqlanadi. Simmetriya operatsiyalari va saqlanish qonunlari
Vaqt birjinsligi Vaqt bo’yicha ko’chish Energiyaning saqlanishi Fazo birjinsligi Fazoda ko’chirish Impulsning saqlanishi Fazo izotropligi Fazoda fiksirlangan burchakka burish Impuls momentini saqlanishi To’g’ri chiziqli tekis harakat simmetriyasi Lorents almashtirishlari Matematik tenglamalarni saqlanishi Fazoda akslanish Ko’zguli aks etish Juftlikning saqlanishi Vaqtni orqaga qaytarish Vaqtda qaytish Nom qo’yilmagan Aynan zarralar Bir xil bo’lgan zarralarni o’rnini almashtirish Nom qo’yilmagan Modda-antimodda Moddani antimoddaga almashtirish Zarra-antizarra saqlanish Kvant-mexanik faza Kvant-mexanik fazani o’zgarishi Elektr zaryadning saqlanishi Koordinata boshini ko’chirish simmetriyasi
2 1 0 t t t
2 1 ' ' ' 0 t t t
Бек
Y Х у М b 0 x Али
Qo’qon DPI Fizika – matematika fakulteti Fizika va astronomiya o’qitish metodikasi kafedrasi katta o’qituvchisi PhD I.M.Eshboltayev Fiksirlangan burchakka burish simmetriyasi
х
Али Бек
Р (х,у)
у
О А
В Download 1.3 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
ma'muriyatiga murojaat qiling