Cтраница 2
Положение о постоянстве скорости электромагнитного поля в любой инерциальной системе является одним из основных положений специального принципа относительности Эйнштейна и подтверждено всей суммой накопленных в настоящее время знаний. [16]
Этот принцип, который был распространен Эйнштейном на все вообще физические явления ( а не только на механические), получил название специального принципа относительности ( см. гл. [17]
Классические принципы симметрии и инвариантности ( неизменности или сохранения), касающиеся природы пространства и времени, называют геометрическими и объединяют их в свете специального принципа относительности Эйнштейна при помощи так называемой группы симметрии Пуанкаре. [18]
Итак, специальная теория относительности отличается от классической механики не только постулатом относительности, но и в основном постулатом постоянства скорости света в пустоте, и которого при объединении его со специальным принципом относительности известным образом вытекают относительность одновременности, преобразование Лоренца и связанные с последним законы, касающиеся поведения движущихся твердых тел и часов. [19]
Книга включает в себя элементы теории скользящих векторов, геометрическую и аналитическую статику, динамику материальной точки и системы материальных точек, динамику твердого тела, аналитическую динамику, элементы теории удара и элементы специального принципа относительности Эйнштейна. В основу кинематики положено понятие сложного движения, базирующееся на теории скользящих векторов. В статике большое внимание уделено методу возможных перемещений. В динамике точки более подробно изучаются центральные движения и относительные движения. [20]
Механика, основывающаяся на принципах Галилея и Ньютона, называется классической, или ньютоновской, в отличие от механических дисциплин, исходящих из иных принципов, как, например, релятивистская механика, в основу которой положены понятия специального принципа относительности Эйнштейна. [21]
Это позволяет нам посвятить весь настоящий курс, за исключением гл. XXXI, в которой излагаются основы специального принципа относительности, изложению классической динамики Ньютона и ее применениям к разнообразным механическим движениям. [22]
Прежде казалось, что при помощи физических опытов, в которых не имеет места закон инерции, например, опыта со светом, можно подметить прямолинейное равномерное движение системы отсчета; однако: ice проделанные такого рода опыты привели к отрицательным ответам. Законченное объяснение было дано Альбертом Эйнштейном ( 1879 - 1955), опубликовавшим в 1905 г. специальный принцип относительности. [23]
Рассмотрим сначала прямолинейное и равномерное движение свободно движущегося тела. Гипотезы, выдвинутые в начале первой главы, позволили нам полностью изучить этот случай на основе специального принципа относительности. [24]
В классической механике время ( в отличие от координат) считается не зависящим от системы отсчета. Два события, одновременные в одной инерциальной системе отсчета, считаются одновременными в любой другой инерциальной системе отсчета. Это противоречит специальному принципу относительности, из которого следует относительность одновременности событий. [25]
В основе специальной теории относительности лежит следующий постулат, которому удовлетворяет также и механика Галилея - Ньютона. Если координатная система К выбрана так, что физические законы в ней справедливы в своей простейшей форме, то те же самые законы справедливы во всякой другой координатной системе К, которая движется равномерно и прямолинейно относительно К. Мы называем этот постулат специальным принципом относительности. Словом специальный подчеркивается то обстоятельство, что этот принцип ограничивается случаем, когда система К совершает относительно системы К равномерное и прямолинейное движение, и что равноценность систем К и К не распространяется на случай неравномерного движения системы К1 относительно К. [26]
Есть сторонники теории материального эфира, которые отрицают теорию относительности потому, что она слишком абстрактна и слишком далеко выходит за пределы доступного нашей интуиции. Некоторые из них пришли, наконец, к признанию специального принципа относительности, когда эксперименты дали бесспорные свидетельства в его пользу, но они все еще борются против принципов общей теории относительности, потому что она противна здравому смыслу. Эйнштейн в их адрес заметил следующее: согласно специальной теории относительности, поезд, находящийся в равномерном движении, безусловно, представляет собой систему отсчета, эквивалентную Земле. Приемлемо ли это для здравого смысла машиниста. Машинист возразит, что ему приходится обеспечивать топливом и смазкой не окружающее, а паровоз, поэтому результаты его работы следует оценивать по движению паровоза, а не Земли. На этот аргумент можно ответить примером электровоза, который, столкнувшись с препятствием, потерпит аварию, как и паровоз, хотя водитель электровоза, если не говорить о смазке, не принимает участия в создании энергии, она поступает от электростанции, неподвижно связанной с Землей. Здравый смысл нередко обнаруживает тенденцию уводить нас в сторону. [27]
Это положение получило впоследствии название специального принципа относительности, так как оно относится к специальному случаю прямолинейного и равномерного движения. Более общий принцип, охватывающий случаи ускоренного движения систем координат, был назван общим принципом относительности. Поэтому все физические законы должны иметь такой вид, чтобы они удовлетворяли специальному принципу относительности. В частности, все законы должны выглядеть одинаково как для системы координат, связанной со звездами, так и для любой системы координат, движущейся относительно звезд прямолинейно и равномерно. Все эти системы координат равноправны, и движение без ускорения относительно звезд не может играть никакой специальной роли. Если в каких-либо явлениях играет роль скорость прямолинейного и равномерного движения, то это может быть только скорость одних приборов относительно других, а никак не скорость их движения относительно звезд. [28]
Для различных наблюдателей, движущихся друг относительно друга, физические явления могут протекать по-разному. Однако, физические законы, управляющие этими явлениями, не могут зависеть от движения наблюдателя. Это общее положение для частного случая прямолинейного и равномерного движения выражается в специальном принципе относительности, согласно которому любой физический закон, справедливый в какой-либо одной инерциальной системе координат, должен быть справедлив и во всякой другой инерциальной системе координат. Иначе говоря, все физические законы должны иметь форму, инвариантную по отношению к преобразованиям, соответствующим переходу от одной системы координат к другой, движущейся по отношению к первой прямолинейно и равномерно. Поэтому вопрос о переходе от одной системы координат к другой, движущейся прямолинейно и равномерно, с точки зрения теории относительности представляет принципиальный интерес. Преобразования, соответствующие этому переходу, представляют собой как бы пробный камень, на котором должен испытываться всякий физический закон, - этот закон должен быть инвариантен по отношению к таким преобразованиям. [29]
Как разделить, что в колмогоровской аксиоматике колмого-ровское, а что - его предшественников. И как разделить, что в специальной теории относительности эйнштейновское, а что принадлежит В. Фогт еще в 1887 году доказал, что в пространстве-времени существует преобразование координат, при котором уравнения Максвелла остаются инвариантными. Эйнштейна, говорил о специальном принципе относительности, неявно пользовался четырехмерным пространством-временем, высказывался против понятия эфира. Эйнштейн явно и сознательно положил эти концепции в основу математической теории. [30]