Билет 6. Постулаты теории относительности Эйнштейна.

Специальная теория относительности (СТО) — теория, описывающая движение, законы механики и пространственно-временные отношения, определяющие их, при скоростях движения, близких к скорости света. В рамках специальной теории относительности классическая механика Ньютона является приближением низких скоростей. Обобщение СТО для гравитационных полей образует общую теорию относительности.

Отклонения в протекании физических процессов, описываемые теорией относительности, от эффектов, предсказываемых классической механикой, называют релятивистскими эффектами, скорости, при которых такие эффекты становятся существенными — релятивистскими скоростями.

Принцип относительности — главный постулат теории Эйнштейна. Его можно сформулировать так: никакие опыты (механические, электрические, оптические) проведенные в данной инерциальной системе отсчета, не позволяют обнаружить, покоится ли эта система или движется равномерно и прямолинейно; все законы природы инвариантны по отношению к переходу от одной инерциальной системы к другой.

Это означает, что во всех инерциальных системах физические законы имеют одинаковую форму. Таким образом, принцип относительности классической механики обобщается на все процессы в природе, в том числе и на электромагнитные.

Но теория относительности основывается не только на принципе относительности. Имеется еще второй постулат - принцип инвариантности скорости света: скорость света в вакууме не зависит от скорости движения его источника или наблюдателя и одинакова во всех инерциальных системах отсчета.

Скорость света занимает, таким образом, особое положение. Более того, как вытекает из постулатов теории относительности, скорость света в вакууме является максимально возможной скоростью передачи взаимодействий в природе.

В этом плане современная теоретическая физика являет собой образец идеалистического образа мышления. И главным признаком этого является ее постулативность.

«…постулат– предложение (условие, допущение, правило) в силу каких-либо соображений принимаемое без доказательств, но, как правило, с обоснованием, причем именно это обоснование и служит обычно поводом в пользу «принятия» постулата. Характер «принятия» может быть различным.

…При всей разнородности примеров общим для них является то обстоятельство, что, не жалея доводов, призванных убедить в разумности («правомерности») этого принятия предлагаемых нами постулатов, мы в конечном счете просто требуем (отсюда и этимология слова «постулат») этого принятия, в таких случаях говорят, что выдвигаемые на эту роль предложения «постулируются». В аксиоматическом методе предложение принимается в качестве истинного».

Из изложенного видно, как высока ответственность обоснования постулатов. Однако вся история развития естествознания в 20 столетии показывает, что авторы постулатов не утруждают себя ни обоснованием своих постулатов, ни ограничением их распространения, а просто сортируют под них природные явления, принимая то, что им нравится, т.е. то, что соответствует их постулатам, и, отвергая то, что их постулатам не соответствует. Пример – вся история с исследованиями эфирного ветра.

Но, может быть, это слишком строго, ведь были же примеры удачного выбора постулата?

Например, известно, что геометрия Евклида основана на пяти группах постулатов (сочетания, порядка, движения, непрерывности, параллельности). Пятый постулат (через одну точку, не лежащую на данной прямой, можно провести только одну прямую, параллельную данной) явился предметом ожесточенных дискуссий в 19 в. Противоположное утверждение Лобачевского, выдвинутое им в 1826 г., о том, что через одну точку, не лежащую на данной прямой, можно провести не одну, а, по крайней мере, две параллельные прямые, не совпадающие друг с другом, привело к появлению неевклидовой геометрии