Page 207 - 6374
P. 207
виявити, перебуває ця система в стані спокою чи рухається рівномірно і прямолінійно; всі
закони природи інваріантні щодо переходу від однієї інерціальної системи відліку до іншої.
Перший постулат Ейнштейна узагальнює механічний принцип відносності Галілея на будь-
які фізичні процеси. Він стверджує, що всі інерціальні системи відліку цілком рівноправні:
всі явища протікають однаково в усіх інерціальних системах і фізичні закони інваріантні
відносно вибору інерціальної системи. Тобто рівняння, що описують ці закони, однакові за
формою в усіх інерціальних системах відліку.
Принцип інваріантності швидкості світла. Швидкість світла однакова в усіх
інерціальних системах відліку, вона не залежить від швидкості руху джерела світла або
спостерігача і у вакуумі дорівнює .
Другий постулат Ейнштейна констатує сталість швидкості світла як
фундаментальний закон природи, підтверджений дослідами. Швидкість світла є граничною
швидкістю руху будь-яких матеріальних об’єктів. Ніякі сигнали або взаємодії в природі не
можуть передаватись з більшою швидкістю, ніж швидкість світла.
Постулати Ейнштейна і побудована на них СТВ сформували новий погляд на світ і
нові просторово-часові уявлення. Ця теорія вимагає відмови від усталених в практичному
досвіді уявлень про абсолютний простір і абсолютний час, прийнятих у класичній механіці.
Такі уявлення Ньютона ґрунтуються на припущенні про нескінченно велику швидкість
поширення сигналів і, відповідно, суперечать принципу сталості швидкості світла. На
підставі цього принципу і нових перетворень координат при переході від однієї інерціальної
системи відліку до іншої (перетворень Лоренца) Ейнштейн дійшов висновку про відносний
характер таких понять, як довжина відрізка, тривалість проміжку часу і одночасність подій.
Ці та інші наслідки із теорії Ейнштейна мають експериментальне обґрунтування.
Таким чином, в релятивістській механіці Ейнштейна розглядаються фізичні системи,
які рухаються з швидкостями, близькими до швидкості світла. Швидкість світла приймається
як гранично можлива швидкість передачі взаємодії. Принцип відносності поширюється на
всі фізичні процеси, а перетворення Галілея замінюються перетвореннями Лоренца, з яких
випливає взаємний зв’язок між просторовими координатами і часом.
12.3. Перетворення координат Лоренца. На основі двох постулатів і принципу
відносності одночасності тих самих подій у різних інерціальних системах відліку (ІСВ) А.
Ейнштейн встановив нові перетворення для координат і часу (перетворення Лоренца) і надав
нової форми рівнянням механіки. В результаті цього рівняння електродинаміки і механіки
виявились інваріантними відносно перетворень Лоренца і, отже, задовольняли принцип
відносності, або перший постулат Ейнштейна.