Возможные способы решения парадоксов

Мы рассмотрели только малую часть экспериментальных фактов, которые не согласуются с усвоенными ранее представлениями из электродинамики и из механики. На самом деле список физических явлений, для понимания которых приходится пересматривать казавшиеся надежными знания классической физики, очень широк. Столкнувшись с данным обстоятельством, физики были вынуждены пересмотреть законы классической физики.

Для разрешения противоречия при попытке рассмотрения из разных систем отсчета явлений типа взаимодействия движущихся заряженных частиц Г.Лоренц предположил, что все движущиеся тела сжимаются в направлении движения. Тогда оказывается возможным согласование выводов о поведении взаимодействующих электронов с точки зрения наблюдателей из разных систем отсчета. Так, с точки зрения наблюдателя, движущегося вместе с электроном вдоль провода с током, провод оказывается более коротким, чем покоящийся провод. При этом плотность положительных зарядов ионов решетки оказывается большей, чем плотность зарядов электронов проводимости. Положительные и отрицательные заряды не вполне скомпенсированы. Провод в целом оказывается положительно заряженным и притягивает отрицательно заряженный электрон. Так что из обеих систем отсчета должно наблюдаться притяжение электрона к проводу. Противоречие снимается. Предположение Лоренца указывает на то, что электрические и магнитные поля относительны. Если в некоторой системе отсчета имеется только магнитное поле, а электрического поля нет, то обязательно найдется система отсчета, в которой есть и электрическое поле. Г.Лоренц показал, что преобразования Галилея координат частиц и их скоростей при переходе из одной инерциальной системы отсчета в другую надо видоизменить, и тогда никаких электродинамических парадоксов не возникает. Найденные им преобразования назвали преобразованиями Лоренца.

Немного позднее А.Эйнштейн показал, что преобразования Лоренца следует использовать при описании всех явлений природы, а не только электрических. Отказ от преобразований Галилея в пользу преобразований Лоренца означал, что пространство и время связаны между собой – преобразование пространственных координат включает в себя время. А время, оказывается, не абсолютно. В разных системах отсчета оно бежит по-разному. События, являющиеся одновременными в одной системе отсчета, оказываются неодновременными в другой. При переходе из одной системы отсчета в другую приходится преобразовывать время происшествия событий, причем преобразование содержит координаты событий. С работ А.Эйнштейна началась теория относительности.