Cтраница 1
Понятие системы отсчета является фундаментальным в физике. [1]
Понятие яяерциальной системы отсчета является абстракцией, реализуемой на практике лишь с некоторой степенью приближения. Действительно, всякая система отсчета связана с какими-то телами, а все тела в природе в той или иной степени взаимодействуют друг с другом. Поэтому невозможно указать строго инер-циальные системы отсчета; можно лишь указать системы, которые для данного круга рассматриваемых вопросов могут считаться инерциальными. Естественно, что вопрос о том, является ли данная система отсчета инерциальной, может быть решен только экспериментально. [2]
Таким образом понятие преимущественной системы отсчета и абсолютного различия покоя и движения относительно ее сохранялось в оригинальной формулировке ньютоновой механики. [3]
Обратимся теперь к понятию системы отсчета, жестко связанной с телом. [4]
Это обстоятельство существенно меняет само понятие системы отсчета в общей теории относительности по сравнению с тем смыслом, который оно имело в специальной теории. В последней под системой отсчета понималась совокупность покоящихся друг относительно друга, неизменным образом взаимно расположенных тел. При наличии переменного гравитационного поля таких систем тел не существует и для точного определения положения частицы в пространстве необходимо, строго говоря, иметь совокупность бесконечного числа тел, заполняющих все пространство, наподобие некоторой среды. Такая система тел вместе со связанными с каждым из них произвольным образом идущими часами и является системой отсчета в общей теории относительности. [5]
Это обстоятельство существенно меняет само понятие системы отсчета в общей теории относительности по сравнению с тем смыслом, который оно имело в специальной теории. В последней под системой отсчета понималась совокупность покоящихся друг относительно друга, неизменным образом взаимно расположенных тел. [6]
Таким образом, мы приходим к понятию преимущественной системы отсчета, в которой законы природы проявляются в наиболее чистом, неискаженном виде. [7]
Данный раздел получился весьма большим, поскольку мы в нем рассмотрели гораздо более подробно, чем это обычно принято, понятие системы отсчета, жестко связанной с телом, построение и симметрии феноменологического молекулярного гамильтониана, а также реализацию этих симметрии при помощи действий группы на координаты и волновые функции молекул. [8]
Из принципа относительности Галилея следует, что в рамках механики понятие скорости не может иметь абсолютного смысла. Понятие системы отсчета абсолютно покоящейся или абсолютно движущейся лишено смысла. Обе координатные системы ( XYZ) и ( X Y Z) динамически совершенно равноправны), ни одна из них не может быть выделена как преимущественная, в которой скорости мог бы быть придан абсолютный смысл. Физический смысл имеет лишь понятие относительной скорости, скорости одних систем отсчета или тел относительно других систем отсчета или тел. [9]
Совокупность тела отсчета и связанных с ним координат и синхронизированных между собой часов образует так называемую систему отсчета. Понятие системы отсчета является фундаментальным в физике. Пространственно-временное описание движения при помощи расстояний и промежутков времени возможно только тогда, когда выбрана определенная система отсчета. [10]
Из принципа относительности Галилея следует, что в рамках механики понятие скорости не может иметь абсолютного смысла. Понятие системы отсчета абсолютно покоящейся или абсолютно движущейся лишено смысла. Обе координатные системы ( XVZ) и ( X Y Z) динамически совершенно равноправны), ни одна из них не может быть выделена как преимущественная, в которой скорости мог бы быть придан абсолютный смысл. Физический смысл имеет лишь понятие относительной скорости, скорости одних систем отсчета или тел относительно других систем отсчета или тел. [11]
Под системой отсчета понимается совокупность системы координат и набора синхронизированных часов, размещенных в разных точках координатной системы. Таким образом, понятие системы отсчета включает в себя пространственно-временную характеристику положения тела, при этом пространственная характеристика дается с помощью координат, а временная - с помощью набора синхронизированных часов. [12]
Очень существенно, что как йЯ, так и dr не изменяются при тех преобразованиях координат, которые не выводят за рамки одной и той же системы отсчета. Здесь полезно определить понятие системы отсчета более явно, чем просто на базе интуиции. Все координатные системы, которые связаны между собой преобразованиями, не включающими движения, относятся к одной и той же системе отсчета. [13]
Коперник ( 1473 - 1543) уже вводит понятие преимущественной системы отсчета, связанной с Солнцем и звездами. Галилей вводит понятие инерциальной системы координат и утверждает, что никакие механические опыты и наблюдения, производимые внутри этой инерциальной системы отсчета, не дают возможности решить вопрос о том, имеет ли система в целом прямолинейное равномерное движение или же она находится в покое. В этом утверждении заключается принцип относительности Галилея. [14]
В классической механике Ньютона часто применяются преобразования координат, зависящие от времени, причем эти преобразования толкуются, как переход к движущейся системе отсчета. Сравнивая преобразования координат в механике Ньютона с преобразованиями координат и времени в теории относительности, необходимо отметить следующее. Во-первых, само понятие о системе отсчета в механике Ньютона не совпадает ( в общем случае ускоренного движения) с понятием системы отсчета в теории относительности: в механике Ньютона понятие системы отсчета связывается с представлением - об абсолютно твердом теле и о мгновенном распространении света. [15]