Постулаты эйнштейна

1. Принцип относительности.

Все физические законы одинаково формулируются во всех инерциальных системах отсчета . Законы механики инвариантны по отношению к преобразованиям Лоренца , а не Галилея .

2. Скорость света в вакууме постоянна, максимальна в природе, не зависит от того движутся или покоятся источник или приемник, одинакова во всех инерциальных системах отсчета .

Преобразования лоренца

y y`

.K

V

xx`y=y`

z=z`

zz`t=t`

x=x`+Vt если система движется влево ,то x=x`-Vt между координатами x`+Vt` должна существовать взаимосвязь

Выразим наоборот: штрихованные координаты через нештрихованные

x и х` должны одновременно обращаться в 0 , и из условия однородности пространства следует , что ( преобразование линейно ). Из условия равноправности инерциальных системодинаковы в первом и во втором случаях .

x=Ct x`=Ct`

CT=( Ct`+Vt` )=( C+V )t`

Ct`=( Ct-Vt )=(C-V )t

C²tt`=( C<sup>2</sup>-V<sup>2</sup> )tt`

C²=( C² -V²)

Преобразования лоренца

y=y` ;z=z`

или

y`=y;z`=z

Это формулы преобразования координат материальной точки при переходе от одной инерциальной системы координат к другой были получены Лоренцем в предположении совсем далеком от специальной теории относительности. В предположении , что свет распространяется в абсолютно упругой ( прозрачной ) некой гипотетической среде “ эфире “ . Долго пытались обнаружить “ эфирный “ ветер, но безуспешно . Лоренц получил математическую модель , но не смог ее осмыслить. Эйнштейн понял, что при скорости близкой к скорости света нужно применять не преобразование Галилея, а преобразование Лоренца то есть он наполнил физическим содержанием разработанную Лоренцем математическую модель.

Анализ преобразования лоренца.

1. В преобразовании Лоренца пространство и время взаимосвязаны x=x`+Ut’

2. Скорость объекта не может быть больше скорости света, так как в противном случае

и преобразование теряют физический смысл

3. При скорости намного меньшей скорости света

преобразования Лоренца переходят в преобразования Галилея.

Скорость света в вакууме наибольшая в природе из возможных скоростей. Но в некоторых средах элементарные частицы могут двигаться со скоростью большей чем скорость света в этой же среде. При таком движении наблюдается свечение. Его открыл Черенков.

Следствия из преобразований Лоренца

1. Относительность одновременности

y y`

V

x x` `

то есть события одновременные в одной системе отсчета, неодновременны в другой инерциальной системе отсчета. Таким образом мы сталкиваемся с другим странным фактом специальной теории относительности - относительности одновременности . Понятия одновременности событий не являются инвариантным относительно инерциальной системы отсчета