Диоген Лаэртский (начало III в. н.э.): "Наконец, одни философы называются физиками, за изучение природы; другие — этиками, за рассуждение о нравах; третьи — диалектиками, за хитросплетение речей. Физика, этика и диалектика суть три части философии; физика учит о мире и обо всем, что в нем содержится; этика — о жизни и свойствах человека; диалектика же заботится о доводах и для физики и для этики."
стр.44-63).
Под относительностью понимается совокупность правил, позволяющих выяснить представления о природе одного наблюдателя, связанные с представлениями другого наблюдателя, который движется по отношению к первому. По здравому смыслу следует, что состояние относительного движения наблюдателя не должно изменять законы природы. Поэтому классический принцип относительности формулируется следующим образом: все законы природы должны быть одинаковыми для всех наблюдателей, движущихся друг относительно друга с постоянной скоростью. Если относительное движение не равномерное поступательное, а ускоренное, то ситуация становится более сложной, и ею занимается общая теория относительности.
Математически классический принцип относительности выражается формулами, включаемыми в так называемую группу преобразований Галилея (см. рис.4-1)
Рис. 4-1
и имеют вид:
5-3
где x1, y1, z1 – координаты события М в системе S1, а v и t соответственно скорость и момент времени, когда произошло это событие.
Смысл формул преобразования состоит в том, что они позволяют наблюдателю в системе S1 связать координаты события М в S1 с координатами события М в S2, которые он, как наблюдатель в S1, измеряет в обеих системах отсчёта.
Если наблюдатель в S2 будет связывать координаты события М в своей системе с координатами , измеренными в системе S1, он получит те же самые формулы преобразования, только в обращённом виде:
5-4
Если в теорию преобразований Галилея включить динамические значения, то можно получить из этих преобразований равенства:
5-5
где - скорость события относительно события S1, а - скорость события относительно S2 .
Эти равенства называют галилеевым (или классическим) правилом сложения скоростей.
После соответствующих преобразований предыдущих формул при условии, что система S2 движется с постоянной скоростью относительно системы S, можно доказать, что:
5-6
ускорения оказываются одинаковыми относительно обеих систем отсчёта, и вполне можно утверждать, что ускорение является инвариантом преобразований Галилея. Т.к. масса есть тоже инвариант этих преобразований, то произведение массы на ускорение, т.е. сила, тоже является инвариантом преобразований Галилея.
На основании подобных преобразований мы приходим к выводу о том, что закон сохранения импульса одновременно выполняется во всех инерциальных системах отсчёта, движущихся друг относительно друга с постоянной скоростью.
Данная книга публикуется частично и только в целях ознакомления! Все права защищены.