Короткий тест, що перевіряє знання основних понять простору-часу, спеціальної та загальної теорії відносності, космології та ідей про додаткові виміри.

Фундаментальна система координат, що задається чотирма величинами (ct, x, y, z) і визначає взаєморозташування подій у просторі й часі.

Тривимірний евклідів простір, незалежний від моменту часу.

Одновимірна вісь часу, на якій визначаються всі фізичні події.

Абстрактна математична модель без зв'язку з координатами і часом.

Що таке простір-час у фізичному розумінні?

Час залежить від швидкості спостерігача, а простір є кривим.

Простір і час є незалежними; простір нескінченно подільний і існує лише там, де є матерія.

Простір є чотиривимірним псевдоевклідовим простором з метричним тензором.

Час є уявною величиною, що дозволяє зберегти евклідову метрику.

Якою була основна риса уявлення про простір і час у фізиці Арістотеля?

Час змінюється залежно від системи відліку і перетворюється з координатами простору за допомогою перетворень Лоренца.

Простір-час має псевдоевклідову метрику з інваріантним інтервалом.

Це чотиривимірний афінний простір з відображенням на множину дійсних чисел (час) та шарами одночасних подій, що утворюють тривимірний евклідів простір.

У ньому не існує принципу інерції, а всі системи відліку відрізняються виразно.

Яка характеристика притаманна галілеєвому (ньютонівському) простору-часу?

Вони залишають незмінним лише часовий інтервал між подіями.

Вони застосовні тільки в гравітаційних полях великої інтенсивності.

Це перетворення, що змінюють тільки просторові координати, залишаючи час абсолютним.

Вони діють як обертання в чотиривимірному просторі, що перемішують просторові та часові координати і зберігають інтервал.

Яке твердження найточніше описує властивість перетворень Лоренца?

Діагональна матриця з компонентами g_{00} = -1, g_{11} = g_{22} = g_{33} = 1.

Матриця з усіма компонентами рівними нулю.

Діагональна матриця з усіма компонентами рівними +1.

Матриця з g_{00} = +1, решта компонент = -1.

Який вигляд має метрика простору Мінковського у стандартному виборі знаків?

Події можуть бути пов'язані причинно-наслідковими зв'язками, оскільки сигнал може переміститися між ними зі швидкістю меншою за c.

Події не можуть бути пов'язані причинно-наслідковими зв'язками, оскільки для зв'язку потрібно передати інформацію з швидкістю, більшою за швидкість світла.

Інтервал має нульову довжину і події перебувають на світловому конусі одна одної.

Це означає, що обидві події відбулися одночасно у всіх системах відліку.

Що означає, якщо інтервал між двома подіями є простороподібним у спеціальній теорії відносності?

Рух тіл у гравітаційному полі визначається геометрією простору-часу і не залежить від їх маси та природи, тобто вони рухаються по геодезичних.

Гравітація є силою, що діє лише на об'єкти з великою масою.

Можна завжди вибрати систему відліку, в якій гравітаційне поле зникає на всій нескінченній області простору.

Гравітаційні та інертні маси завжди різні і не еквівалентні.

Який наслідок випливає зі слабкого принципу еквівалентності в загальній теорії відносності?

Стаціонарні креслення кривизни простору-часу, що не змінюються в часі.

Поширювані зі швидкістю світла змінні в часі збурення геометрії простору-часу, які, наприклад, перетворюють кола на еліпси.

Електромагнітні хвилі в плазмі, що еквівалентні гравітаційним ефектам.

Локальні коливання матерії, які не впливають на метрику простору-часу.

Що описують гравітаційні хвилі в загальній теорії відносності?

Всесвіт має бути обов'язково стаціонарним і не змінюватися в часі.

Середня густина Всесвіту є незмінною і не впливає на його геометрію.

Всесвіт не може бути стаціонарним: він або розширюється, або стискається; сучасні дані вказують на його розширення.

Швидкість розширення Всесвіту не залежить від темної енергії або космологічної сталої.

Який наслідок випливає з рівнянь Фрідмана для космологічних масштабів Всесвіту?

Усі види полів і частинок вільно поширюються у всіх додаткових вимірах і тому додаткові виміри завжди легко спостережні.

Компактифікація додаткових вимірів робить їх неспостережними при низьких енергіях, але калібрувальні поля розповсюджуються у всьому об'ємі однаково.

Ідея брани передбачає, що і гравітація, і звичайні поля матерії локалізовані лише на чотиривимірних підмноговидах і не розповсюджуються у вищих вимірах.

У бранових моделях звичайні поля матерії локалізовані на чотиривимірних бранах, тоді як гравітація може розповсюджуватися у багатовимірному об'ємі.

Яке твердження характерне для ідей про додаткові виміри та брани в сучасних теоріях?

Зіставлення: Тест з фізики: Простір-час — від Арістотеля до сучасних концепцій

Зіставлення:
Тест з фізики: Простір-час — від Арістотеля до сучасних концепцій