98. Принцип относительности в классической механике

Принцип относительности Галилея органически вошел в созданную И. Ньютоном классическую механику. Ее основу составляют три "аксиомы" - три знаменитых закона Ньютона. Уже первый из них, гласящий: "Всякое тело продолжает удерживаться в своем состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не принуждается приложенными силами изменить это состояние", говорит об относительности движения и одновременно указывает на существование систем отсчета (они были названы инерциальными), в которых тела, не испытывающие внешних воздействий, движутся "по инерции", не ускоряясь и не замедляясь. Именно такие инерциальные системы имеются ввиду и при формулировке двух остальных законов Ньютона. При переходе из одной инерциальной системы в другую меняются многие величины, характеризующие движение тел, например, их скорости или формы траектории движения, но законы движения, то есть соотношения, связывающие эти величины, остаются постоянными. Чтобы описывать механические движения, то есть изменение положения тел в пространстве, Ньютон четко сформулировал представления о пространстве и времени. Пространство мыслилось как некий "фон", на котором развертывается движение материальных точек. Их положение можно определять, например, с помощью декартовых координат x, у, z, зависящих от времени t. Таким образом принимается, что время абсолютно. Эти формулы получили название преобразований Галилея. По Ньютону, пространство выступает как некая координатная сетка, на которую не влияет материя и ее движение. Время в такой "геометрической" картине мира как бы отсчитывается некими абсолютными часами, ход которых ничто не может ни ускорить, ни замедлить.

99, 100. Спец. теория отн-сти. В конце XIX - начале XX в. считалось, что науч. картина мира практически построена, и если и предстоит какая-либо работа исслед-­телям, то это уточн-е нек-ых деталей. Но вдруг последовал целый ряд открытий, которые никак в нее не вписывались. Например, англ. физик Э. Рсзерфорд (1871-1937) эксперим-но ус­танав-ет, что атомы имеют ядро, в к-ом сосредоточена вся их масса В 1924 г. фран. физик Луи де Бройль(1892-1987) выдвинул идею о двойственной, корпускулярно-волновой природе не только элек­тромагнитного излуч-я, но и других микроч-ц. Но поистине революци­онный переворот в физич. картине мира совершил великий физик-теоретик А. Эйнштейн (1879-1955), создавший спец.(1905) и об­щую (1916) теорию отн-сти. В мех-ке Ньютона сущ-ют 2 абс-ные вел-ны – простр-во и время. Простр-во неизменно и не связано с материей. Время - абсолютно и никак не связано ни с простр-вом, ни с материей, Э. отвергает эти полож-я, считая, что простр-во и время органически связаны с материей и между собой. Тем самым задачей теории отн-сти стан-ся опред-е законов 4-хмерного простр-ва, где 4-ая коорд-та -время. Э., приступая к разраб-ке своей теории, принял в кач-ве исходных два полож-я; ск-сть света в вакууме неизменна и одинакова во всех с-мах, движущихся прямолинейно и равномерно друг отн-но друга, и для всех инерциальных с-м все законы природы одина­ковы, а понятие абс-ной ск-ти теряет знач-е, так как нет воз­мож-сти ее обнаружить. Говоря об открытии спец. теории отн-сти, нельзя не вспомнить нидерландс. физика А. Лоренца {1853-1928), к-ый в 1892 г. вывел урав-е (получившее назв-е «преобраз-я Лоренца»), дающее возмож-сть устан-ть, что при переходе от одной инерциальной с-мы к другой м. изменяться знач-я вр-ни и размеры движущеюся тела в направл-и ск-ти движ-я. А крупнейший франц. мат-к и физик Анри Пуанкаре (1854-1912), к-ый и ввел назв-е «преобраз-е Лоренца», первым начал польз-ться термином «принцип отн-сти», незав-мо от Э-на развил мат-скую ст-ну этого принципа и практически одновр-но с ним показал неразрыв. связь между энергией и массой.