AST201 – Lec2 - Space and Time - Jan 9, 14.docx

7 Pages
147 Views
Unlock Document

Department
Astronomy & Astrophysics
Course
AST201H1
Professor
Michael Reid
Semester
Winter

Description
Jan 9 Lecture 2 01/09/2014 AST201 – Lecture 2 ­ January 9, 14 Office Hours – tues 3­4, thurs 3­4, (both in Con Hall after class), thurs 12­1pm Space, Time, and “spacetime” How to tell if your train is moving: Impossible to tell According to velocity, the person on the ground sees the ball (10km/h inside the plane) going 910km/h  because the plane is going 900km/h­ relative to the GROUND Or it would be 10km/h –relative to the plane The speed of the ball is different in different “frames of reference” How you describe the motion of an object, depends on what you are describing it relative to – Einstein’s  theory of relativity We can only measure motion relative to a given frame of reference Repeat ball experiment but with light instead of a ball Person in plane (moving 900km/h) shines a light (speed c)  Q: if the beam of light behaved the same way as the ball, what would a person on the ground measure its  speed to be? –relative to the ground? A:– 2 absolute laws : law of nature and speed of light. No matter what the speed of light is the same.  Answer would be c – speed of light. NOT c+900 km/hr. *No matter how the experiment is done, all observers measure the same speed of light the speed of light is the same in all same frames of reference –  INVARIANT – with two observers in same substance can change speed of light in different substances eg. in WATER but everyone in the water would agree the  speed is the same no matter what Tenets of Special Relativity We can only measure speeds of objects relative to one another (the laws of physics apply equally in all  reference frames) The speed of light is invariant It doesn’t matter how fast you and someone are moving away from each other, speed of light is the same Time Dilation – because two observers moving relative to one another must  agree  about the speed of  light, they mustdisagree  about the time between events! Time literally flows at different rates for any two people in motion relative to one another Length Contraction: observers in motion relative to one another also disagree about their lengths. The rate and flow of time depends on how you’re moving Larger/Longer = mass and time Smaller/Shorter = length and distance Same = speed of light only Jan 9 Lecture Reading 01/09/2014 Reading Notes: Sections S2.1­S2.4 Figures S2.1, S2.2, S2.3, S2.3­ S2.9, S2.10, S2.11, S2.13­ S2.16, S2.19 Key Topics  Space, time, and "spacetime"  Apply the concepts of velocity and acceleration to describe the motion of objects  Distinguish between velocity and acceleration  Translate descriptions of motion between the reference frames of different observers, such as a person on  a moving train vs. a person on the ground  Explain what it means for the speed of light to be "invariant"  Distinguish the invariance and the constancy of the speed of light  Use an example to show how the invariance of the speed of light gives rise to time dilation, using the  example of the two observers on and off the train  Explain the concept of time dilation and give real­world examples of its effects  Explain how the invariance of the speed of light binds space and time together into "spacetime"  Explain the Twin Paradox and its resolution S2 Space and Time    S2.1 Einstein's Revolution    What are the major ideas of special relativity?    Jan 9 Lecture Reading 01/09/2014 Einstein ­ Theory of relatively is two parts:  Special Theory of Relativity:  "special" b/c it deals only with special case in which we ignore role of gravity  General Theory of Relativity:  "general" b/c it applies with or w/o gravity  Developed theories with aid of "thought experiments" ­ could be carried out in principle but would be very  difficult in practice  Distances & times appear absolute in daily life ­ but not in regards to the universe  Theory leads to following ideas:  No info can travel faster 
More Less

Related notes for AST201H1

Log In


OR

Join OneClass

Access over 10 million pages of study
documents for 1.3 million courses.

Sign up

Join to view


OR

By registering, I agree to the Terms and Privacy Policies
Already have an account?
Just a few more details

So we can recommend you notes for your school.

Reset Password

Please enter below the email address you registered with and we will send you a link to reset your password.

Add your courses

Get notes from the top students in your class.


Submit