Вивчення основ спеціальної теорії відносності на бакалавраті природничо-наукових спеціальностей педагогічних університетів

Abstract

У статті пропонується один з апробованих варіантів методики вивчення основних положень спеціальної теорії відносності у загальному курсі фізики, який викладається за програмами фізико-математичних спеціальностей педагогічних університетів. Основні підходи, на яких базується пропонована методика, полягають у посиланні на принцип відповідності щодо трансформації фізичних теорій від їх часткових випадків до більш загальних. У цьому плані аналізуються межі застосування класичної механіки Галілея – Ньютона у площині абсолютизації цією теорією категорій простору і часу, одночасності подій у різних системах відліку, миттєвої передачі взаємодій між тілами на відстані тощо. Уточнюється фізичний зміст постулатів Ейнштейна, які лежать в основі теорії відносності, стосовно особливого статусу швидкості поширення світла як природного явища. На основі цих постулатів виводяться формули перетворень координат і часу Лоренца. Встановлення цих формул спирається на математичний апарат, який відповідає рівню шкільної математичної підготовки учасників освітнього процесу. На основі одержаних результатів щодо формул перетворень Лоренца, математично доказово продемонстровано відносність понять «тривалості подій», «проміжків часу», «зміни розмірів та форми тіл» тощо, якщо їх розглядати у системах відліку, які перебувають у русі одна відносно одної.