различие между законами механического движения (которые одинаковы во всех инерциальных системах) и законами электродинамики (которые, тем самым, оказываются неодинаковыми).

Тогда приходится признать, что принципы Галилея относительно движения заряженных частиц в инерциальных системах неприемлемы, и надо считать, что одни и те же физические процессы описываются по-разному в разных системах. Следовательно, системы эти не равноценны, что противоречит реальным наблюдениям. Кроме того, где провести границу между механическими и электрическими системами? Ведь все механические системы содержат электрические заряды, поскольку вещество состоит из заряженных частиц, а во всех электродинамических системах движущиеся частицы имеют массы. Поэтому может быть приемлемо только утверждение, что все физические законы должны быть одинаковыми во всех инерциальных системах отсчета. Это и есть

первый постулат СТО.

Рассмотрим второй постулат СТО относительно скорости света с. Как показали астрономические наблюдения, в частности, над двойными звездами, скорость света постоянна независимо от движения источника или наблюдателя. Согласно галилеевскому представлению свет от компонент двойной звезды приходил бы к нам со скоростями с + vA и с - vB, что по расчетам составляет примерно неделю в регистрации сигнала от событий на

двойной звезде (рис. 4.4). Но этого нет! Значит, справедлив и второй постулат СТО. Несмотря на множество проведенных экспериментов ни один не дал результата, который противоречил бы утверждению, что скорость света одинакова для всех

наблюдателей.

Эйнштейн показал, что правило сложения скоростей для классического случая требует корректировки — с учетом скорости света с его можно записать в виде:

где V — скорость, равная сумме скоростей двух тел vA и vB.

Рис. 4.4.

Если бы скорость света зависела от скорости движения света в двойных звездах, то свет от одной из них приходил бы к наблюдателю на Земле со скоростью с + vA, от другой

— со скоростью с - vB (Ц.М. — центр масс системы двух звезд).

90

Если vA и vB малы по сравнению со скоростью света в случае механических движений, то слагаемое , и им можно

пренебречь. Тогда, естественно, V = vA + vB, что соответствует механике Ньютона. Если одна из скоростей, например, vA = с, то после подстановки этого выражения в

предыдущую формулу получим

Если vA = с и vB = с, то все равно получим, что V = с.

Эти результаты показывают, что скорость света одинакова для всех наблюдателей, так как по правилу сложения скоростей всегда будем иметь V— с независимо от значения скорости V.

4.1.3. Теория относительности и инвариантность времени

Наш повседневный опыт приучил нас к тому, что все события во времени происходят

Горбачев В. В. Концепции современного естествознания:—М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2003. — 592 с: ил.