Постулаты специальной теории относительности (СТО). Преобразования Лоренца

Постулаты Эйнштейна

I. Принцип относительности: никакие опыты (механические, электрические, оптические), проведенные внутри данной инерциальной системы отсчета, не дают возможность обнаружить, покоится ли эта система или движется равномерно и прямолинейно; все законы природы инвариантны (неизменны) по отношению к переходу от одной инерциальной системы отсчета к другой.

II. Принцип инвариантности скорости света: скорость света в вакууме не зависит от скорости движения источника света или наблюдателя и одинакова во всех инерциальных системах отсчета.

Первый постулат Эйнштейна, являясь обобщением механического принципа относительности Галилея на любые физические процессы, утверждает, таким образом, что физические законы инвариантны по отношению к выбору инерциальной системы отсчета. Согласно этому постулату, все инерциальные системы отсчета совершенно равноправны. Согласно второму постулату Эйнштейна, постоянство скорости света – фундаментальное свойство природы, которое констатируется как опытный факт.

Преобразования Лоренца (при )

Преобразования Лоренца имеют следующий вид:

(5.4)

где .

Рис. 5.2

1. Эти уравнения симметричны и отличаются лишь знаком при .

2. При << они переходят в классические преобразования Галилея (5.1).

3. В закон преобразования координат входит время, а в закон преобразования времени – пространственные координаты (устанавливается взаимосвязь пространства и времени).