Глава 2.2 Основные положения специальной теории относительности

В 1905 г. Эйнштейн показал, что эти противоречия можно разрешить объединив их в двух постулатах:

1.Все законы физики постоянны во всех инерциальных системах.

2.Скорость света одинакова с точки зрения всех наблюдателей независимо от скорости и направления движения источника света.

Преобразования Галилея будут иметь всеобщий характер, если скорость инерциальной системы соотнести со скоростью света:

Исходя из этой формулы, были выведены значения расстояния L` и времени T`:

Из этой формулы выходит, что измерение длины предмета наблюдателем, движущимся относительно этого предмета
, дает меньше значение длины(L¹), чем измерение того же предмета наблюдателем, неподвижным относительно него(L). При скорости ½ скорости света, измерение отрезка длиной в 1 метр одним и тем же прибором даст длину 86 см. При скоростях, соизмеримых со скоростью света, сжимается пространство.

Время (T), наблюдаемое движущимся и неподвижным наблюдателями, будет отличаться. Для любого наблюдателя, движущегося относительно него, часы идут медленнее таких же часов, которые покоятся в его системе отсчета:

Исходя из третьего закона Ньютона (закона сохранения импульсов), два шара массой M и m, движущихся со скоростью V и v, после столкновения изменят свою скорость на V1 и v1, но приобретенный ими импульс будет одинаковый, т.е.

MV1 – MV = mv1 – mv

Однако, в соответствие с предыдущими выводами временная и пространственная составляющие «скорости» относительны, отсюда выходит, что чем больше скорость движения системы отсчета, тем больше возрастает масса.

Из этого же уравнения, умножив правую и левую части на скорость света в квадрате, путем ряда преобразований Эйнштейн получил формулу:

, выражающую внутреннюю энергию покоящегося тела.

Все эти перечисленные положения составили основные положения специальной теории относительности Эйнштейна, 90% которой получило подтверждение экспериментами и наблюдениями астрофизики и физики микромира.