Эйнштейновский принцип относительности
Специальная теория относительности наряду с предположением о том, что
a) пространство - трёхмерно, однородно и изотропно,
(что означает, что в
пространстве нет выделенных мест и направлений)
b) время - одномерно и однородно,
(нет выделенных моментов времени)
использует следующие два основополагающие
принципа:
1. Никакими физическими опытами внутри замкнутой физической системы
нельзя определить,
покоится ли эта система или движется равномерно и
прямолинейно (относительно системы бесконечно удаленных тел). Этот принцип
называют принципом относительности Галилея - Эйнштейна, а
соответствующие системы отсчёта - инерциальными.
2. Существует предельная скорость (мировая константа c)
распространения физических объектов и воздействий, которая одинакова во всех
инерциальных системах отсчета. Со скоростью c распространяется свет в
вакууме.
Прямая проверка независимости скорости света от скорости источника
была выполнена А.М. Бонч-Бруевичем в 1956 г. с использованием света,
испускаемого экваториальными краями солнечного диска. Скорости диаметрально
противоположных участков диска (за счет вращения Солнца) отличаются на
3,5·103м/с, а скорость испущенного ими света изменялась на
65 ±240м/c. В пределах точности эксперимента, которая составляла
[(dv)/( v)] » 7·10-2, зависимость скорости света от
скорости источника не наблюдалось.
Таким образом, все физические явления, включая распространение света
(и, следовательно, все законы природы), в различных инерциальных
системах отсчета выглядят совершенно одинаково. Такая особенность Законов
Природы носит название лоренцевой инвариантности (от латинского
invariantis - неизменяющийся).
Согласно СТО, если скорость частицы меньше скорости света в вакууме c
в некоторой инерциальной системе отсчета в данный момент времени, то
она не может быть сделана равной или большей c ни кинематически -
переходом в другую систему отсчета, ни динамически - изменением скорости
частицы, приложенными к ней силами. Поэтому распространение электромагнитных
волн в вакууме является самым быстрым способом распространения взаимодействия
в физических системах.
Это положение принято распространять на все типы частиц и
взаимодействий, хотя прямая проверка осуществлена только для
электромагнитного взаимодействия.
Существование предельной скорости распространения взаимодействия приводит к
ограничениям на модели в релятивистской физике. Оказывается, например,
недопустимой модель абсолютно твердого тела, так как под воздействием
приложенной к нему силы, все точки тела мгновенно изменяют свои механические
состояния.
|