Η αρχή της σχετικότητας

Η αρχή της σχετικότητας που εισήγαγε το Galileo το 2004Πρώτα απ 'όλα, επεκτάθηκε στα μηχανικά συστήματα. Είπε ότι κανένα μηχανικό πείραμα δεν μπορεί να καθορίσει αν το σύστημα βρίσκεται σε ηρεμία ή είναι ίσιο και ομοιόμορφα μετακινούμενο. Με άλλα λόγια, όταν τα ίδια μηχανικά πειράματα εκτελούνται σε διαφορετικά συστήματα αδρανειακών συντεταγμένων (με ενεργητικές δυνάμεις αδρανείας), τα αποτελέσματα θα είναι παρόμοια.

Ο Γαλιλαίος παρατήρησε ότι οι μηχανισμοί των κινήσεων, ή μάλλονοι συγκρούσεις, οι απεργίες, η πτήση των βλημάτων και άλλα φαινόμενα δίνουν τα ίδια αποτελέσματα: τόσο σε ομοιόμορφα όσο και σε ευθεία κινούμενα εργαστήρια και σε όσους βρίσκονται σε κατάσταση ηρεμίας.

Εξηγήστε αυτή τη μηχανική αρχήη σχετικότητα είναι δυνατή στο ακόλουθο παράδειγμα. Ας πούμε ότι ένα αυτοκίνητο περνάει κοντά σε ένα άλλο χωρίς να χτυπά, δηλαδή με σταθερή ταχύτητα, ομοιόμορφα. Και τα πάντα γύρω περιβάλλεται από μια τέτοια πυκνή πυκνή ομίχλη που δεν βλέπει καθόλου τίποτα. Το ερώτημα είναι: μπορούν οι επιβάτες στο αυτοκίνητο να καθορίσουν ποια από αυτές κινείται; Μπορούν να βοηθηθούν κάνοντας πειράματα στη μηχανική;

Αποδεικνύεται ότι στην περίπτωση αυτή, οι επιβάτες μπορούννα παρατηρήσετε μόνο τη σχετική κίνηση. Παρά το γεγονός ότι όλοι οι νόμοι της κίνησης και οι κανόνες προσθήκης διανυσμάτων αναπτύσσονται με τη βοήθεια κινητών εργαστηρίων, δεν εντοπίζουν, δεν αισθάνονται καμία επιρροή αυτού του κινήματος στον εαυτό τους. Η αρχή της σχετικότητας δείχνει επίσης ότι κανένα μηχανικό πείραμα δεν θα καταστήσει δυνατή την ανίχνευση μιας ευθύγραμμης ομοιόμορφης κίνησης του πλαισίου αναφοράς σε σχέση με τα αστέρια και τον ήλιο. Ωστόσο, όταν το πλαίσιο αναφοράς επιταχύνεται σε σχέση με τα αστέρια και τον ήλιο, επηρεάζονται τα αποτελέσματα των πειραμάτων.

Η αρχή της Γαλιλαίας της σχετικότητας στη μηχανικήαξίζει ιδιαίτερη προσοχή. Κανένα από τα Γαλιλαίου συστήματα δεν μπορούν να προτιμηθεί, κατ 'αρχήν, παρά το γεγονός ότι στην πράξη είναι σκόπιμο να εξετάσουμε ένα συγκεκριμένο πλαίσιο αναφοράς προτίμησε ανάλογα με την κατάσταση.

Έτσι, για έναν επιβάτη που ταξιδεύει στο αυτοκίνητοοι συντεταγμένες, που σχετίζονται με το μηχάνημα, θα είναι ένα σύστημα αναφοράς πιο φυσικό από αυτό που σχετίζεται με το δρόμο. Και το τελευταίο σύστημα, με τη σειρά του, θα γίνει πιο βολικό για ένα άτομο που παρακολουθεί την κίνηση του αυτοκινήτου, στέκεται κοντά στο δρόμο. Διαφορετικά συστήματα Galilean έχουν μια θεμελιώδη ισοδυναμία, η οποία εκφράζεται στο γεγονός ότι για τη μετάβαση μεταξύ των συστημάτων υπάρχουν οι ίδιοι τύποι και η μεταβλητή τιμή είναι μόνο η τιμή της σχετικής ταχύτητας.

Αυτή η αρχή της σχετικότητας θεωρείται μεη άποψη της κινηματικής, αλλά η ισοδυναμία των διαφορετικών συστημάτων είναι χαρακτηριστική της δυναμικής. Αυτή είναι η κλασική αρχή της σχετικότητας.

Υπάρχει επίσης μια ειδική αρχή ότιεκτείνεται σε οποιαδήποτε φυσικά φαινόμενα, όχι μόνο μηχανικές κινήσεις. Η ουσία της έγκειται στο γεγονός ότι για όλα τα συστήματα συντεταγμένων κινείται σε σχέση με το άλλο ομοιόμορφα και ευθύγραμμα, όλα τα φυσικά φαινόμενα συμβαίνουν εξίσου, και κάθε φυσικό πειράματα δίνουν παρόμοια αποτελέσματα.

Η διάταξη αυτή ορίζεται ως ειδικήη αρχή της σχετικότητας, αφού αναφέρεται σε ειδικές περιπτώσεις ευθύγραμμης ομοιόμορφης κίνησης. Σε μια τέτοια περίπτωση, όλοι οι νόμοι φαίνονται ίδιοι τόσο για τα συστήματα συντεταγμένων που σχετίζονται με τα αστέρια, όσο και για όλα τα άλλα συστήματα που κινούνται ομοιόμορφα και ευθύγραμμα σε σχέση με τα αστέρια.

Υπάρχει επίσης μια γενικότερη αρχή που καλύπτει περιπτώσεις συστημάτων συντεταγμένων με επιταχυνόμενη κίνηση. Ονομάζεται η γενική αρχή της σχετικότητας.