Физика для "чайников"

Вкратце и поумнее: специальная теория относительности (СТО) - это теория, описывающая движение, законы механики и пространственно-временные отношения при скоростях движения, меньших скорости света или близких к ним. Движение при скорости, близкой к скорости света, называют релятивистским. Два основных постулата СТО: 1) все физические процессы протекают одинаково в любой инерциальной системе отсчёта; 2) скорость света в вакууме - величина постоянная в инерциальной системе отсчёта и не зависит от скорости источника света или его приёмника. Значение её составляет: c = 3*10^8 м/с (примерно). Величины, изменяющиеся при скоростях, близких к c: масса, энергия, импульс (увеличиваются при приближении к c); время, линейные размеры тела (уменьшаются при приближении к c). Энергию СТО описывает формулой: E = m*c^2/корень квадратный из (1 – (v^2/c^2)). При v = 0 E = m*c^2 - тело имеет энергию покоя, определяемую массой покоя. При v = c энергия бесконечно большая - разгон тела, имеющего массу покоя, до скорости света невозможен. СТО также имеет свои границы применения - она не может применяться в сильных гравитационных полях. Обобщение СТО для гравитационных полей - общая теория относительности (ОТО).

Второй с начала и конца последнего раздела абзац. Атомная физика. Когда-то считали, что атом - это самый маленький "кирпичик", из которого состоят вещества, якобы неделимый (само слово "атомос" в переводе с греческого и означает "неделимый"). Но потом народ начал натыкаться на то, что всё-таки там что-то внутри есть: как то, хоть те же электроны - они же не сами по себе болтаются? Тем более что "выплёвывали" их как раз именно атомы. На эту тему долго чесал себе репу товарищ с инициалами и фамилией Дж. Дж. Томсон (точно не помню, тот же ли это Томсон, что формулу для колебательного контура вывел, или же последнее сделал его сын), ранее открывший сам электрон. И придумал он нехитрую модель: атом - это такой пудинг (или кекс) с изюмом: тесто - это размазанный по всему атому положительный заряд, а изюминки - это электрончики, каждый из которых имеет свой отрицательный зарядик, и вместе они дают такой заряд, что атом будет электронейтрален (то бишь заряд его - ноль, как это и должно быть). Но потом его ученик Эрнест Резерфорд (правнук которого, кстати, в наши дни до сих пор играет в одной достаточно известной как за бугром, так и у нас, группе) опроверг такую теорию. А именно: он использовал кусочек радиоактивного вещества (радиоактивность тогда уже была открыта), который, кроме всего прочего, плевался альфа-частицами - ядрами атома гелия. Эти частички бомбардировали специальную золотую фольгу, на которой можно было увидеть, куда что попало. Если бы "пудинг с изюмом" действительно бы существовал, то все частички дружно рассредоточились в маленький круг (из-за слабого кулоновского отталкивания друг от друга) и попадали бы на мишень. Итог - на мишени был бы круг. А на деле? На деле получилось, что некоторые частички отражаются на большие углы, отдельные (единицы из тысяч) вообще отражаются на 90 градусов или - более того - поворачивают назад! Товарищ Резерфорд предположил так: атом - это не кекс с изюмом, а что-то вроде маленькой планетарной системы. Центр - "солнце" - это ядро, а вокруг него, как планеты, болтаются электрончики, каждый на своей "орбите". Ядро заряжено положительно, электрончики - отрицательно, итог - атом в целом электронейтрален, как это и должно быть. Причём ядро по размеру гораздо меньше атома - примерно настолько же, насколько яблоко меньше Земли. И некоторые частички отклонялись так странно как раз потому, что попадали именно в ядро, которое отталкивало их от себя куда ни попадя.