Cтраница 3
Принцип относительности Галилея утверждает полное равноправие всех инерциальных систем отсчета. Значит ли это, что одно и то же движение выглядит одинаково во всех инерциальных системах отсчета. Движение тела, свалившегося с полки равномерно движущегося вагона, является прямолинейным, если его рассматривать относительно вагона. Но то же движение происходит по параболе в системе отсчета, связанной с полотном железной дороги, хотя законы механики Ньютона одинаковы в обеих системах отсчета. Движение выглядит по-разному потому, что законы Ньютона выражаются дифференциальными уравнениями, а таких уравнений недостаточно, чтобы полностью определить движение. [31]
Принцип относительности иногда формулируют еще так: Законы природы одинаковы во всех инерциальных системах отсчета. Недостаток этой формулировки состоит в том, что одинаковость законов природы может быть истолкована в смысле одинаковости протекания одного и того же явления во всех инерциальных системах отсчета. [32]
Принцип относительности в такой формулировке называется принципом относительности Эйнштейна. [33]
Принцип относительности означает, что истинной физической конфигурации соответствует не один набор полей, а целый класс калибровочно эквивалентных конфигураций. Такой базис можно вводить локально в каждой точке пространства-времени, однако нет физической причины для фиксации его расположения. [34]
Принцип относительности приводит к значительному формальному отличию в описании динамики калибровочных полей по сравнению с более привычными полями, такими, например, как самодействующее скалярное поле. Обычно этого достигают, наложив дополнительное условие, уничтожающее калибровочный произвол. Это дополнительное условие называют калибровочным условием или просто калибровкой. [35]
Принцип относительности Галилея утверждает только то, что законы Ньютона инвариантны относительно инерциальных систем; принцип относительности Эйнштейна распространяет это утверждение на законы электродинамики и другие законы физики ( см. гл. [36]
Принцип относительности Галилея, о котором мы говорили выше, отличается от частного принципа относительности Эйнштейна тем, что Галилей утверждает эквивалентность инерциальных систем отсчета только по отношению к механическим движениям, в то время как Эйнштейн - по отношению ко всем без исключения физическим явлениям. [37]
Принцип относительности подтверждается всей совокупностью наших знаний о природе. Заслугою Эйнштейна является распространение его на все явления ( в первую очередь на электромагнитные) и вывод из пего следствий, относящихся к природе и 11 анмнои связи пространства и времени. [38]
Принцип относительности отражает однородность пространства-времени, однородность же математически означает наличие группы преобразований, а именно преобразований Лоренца, дающих переход от одной инициальной системы к другой. Форма законов физики должна учитывать о но / едкость пространства-времени. Это требование означает, что у. В этом заключается все содержание теории относительности Эйнштейна. [39]
Принцип относительности играет для физики ту же роль, что и компас для мореплавателя. Сам по себе он не дает нам возможности делать новые открытия подобно тому, как наличие компаса не является достаточным для открытия новых земель. Если же, однако, у мореплавателя есть некоторое представление о направлении, в котором может лежать новая земля, то с помощью компаса он безошибочно сможет достичь ее. [40]
Принцип относительности в основном является отрицательным высказыванием, именно, что равномерное поступательное движение какой-либо системы по отношению к основной системе не меняет урлвнений движения механики. У ], О, имеющей по отношению к основной ( х, у, z) ускоренное движение. [41]
Принцип относительности Галилея справедлив для механических явлений. Во всех инерциальных системах, движущихся относительно друг друга, применимы одни и те же законы механики. Справедлив ли этот принцип и для немеханических явлений, особенно тех, для которых понятия поля оказались столь важными. Все проблемы, которые сконцентрированы вокруг этого вопроса, сразу же приводят нас к исходной точке теории относительности. [42]
Принцип относительности является обобщением механического принципа относительности на все явления физики, в частности на электромагнитные. [43]
Принцип относительности (V.4.2.10) может быть сформулирован с учетом преобразований Лоренца следующим образом. [44]
Принцип относительности Галилея утверждает, что при изучении законов движения все инерциалъные системы отсчета равноправны. Экспериментатор, проводящий опыты в инерциальной системе отсчета, не может обнаружить движение этой системы. [45]