Постулаты теории относительности
V. Элементы специальной (частной) теории относительности.
Классическая механика оказалась неприменимой к движению тел, скорость которых близка к скорости света с. Движение таких тел описывается механикой теории относительности (релятивистской механикой), основанной на двух постулатах Эйнштейна:
1. Все законы природы инвариантны по отношению к переходу от одной инерциальной системы отсчета к другой;
2. Скорость света в пустоте одинакова во всех инерциальных системах отсчета и не зависит от движения источников и приемников света. Постулаты Эйнштейна образуют основу специальной теории относительности.
Эти положения, получившие название постулатов Эйнштейна, образуют основу специальной теории относительности. Из них вытекает ряд важных следствий. Экспериментальные подтверждения этих следствий и являются обоснованием самих постулатов - обоснованием теории относительности.
Постулаты Эйнштейна, приводят к выводу о том, что отсчет времени имеет относительный характер, что в различных системах времени течет неодинаково. Исследуя вопрос о преобразованиях, позволяющих перейти от одной системы отсчета к другой, Эйнштейн нашел, что в согласии с его постулатами находятся так называемые преобразования Лоренца:
, , , . (1.5.1)
Следует отметить, что преобразования Лоренца при малых скоростях, т.е. при совпадают с преобразованиями Галилея. Действительно, если соотношение (1.5.1) преобразуется в выражения.
, , , . (1.5.2)
Следовательно, преобразования Галилея являются предельным случаем преобразований Лоренца, имеющим при . Преобразования Лоренца выражают зависимость координат и времени в системах К¢ и К. Можно эти преобразования записать в такой форме, чтобы координаты и время системы К были выражены через координаты и время в штрихованной системе отсчета. Опуская выкладки, запишем конечный результат
, , , . (1.5.3)