Das Prinzip der Relativität

Das von Galileo eingeführte RelativitätsprinzipEs erstreckte sich zunächst auf mechanische Systeme. Er sagte, dass keine mechanischen Experimente feststellen können, ob das System in Ruhe ist oder gerade und gleichmäßig bewegt wird. Mit anderen Worten, wenn die gleichen mechanischen Experimente in verschiedenen Trägheitskoordinatensystemen (mit wirkenden Trägheitskräften) durchgeführt werden, werden die Ergebnisse ähnlich sein.

Galilei bemerkte, dass die Mechanik der Bewegungen oder besser gesagtKollisionen, Schläge, Flug von Projektilen und andere Phänomene führt zu den gleichen Ergebnissen: sowohl in gleichmäßig und geradlinig bewegten Labors, als auch in Ruhe.

Erklären Sie dieses mechanische PrinzipRelativität ist im folgenden Beispiel möglich. Nehmen wir an, dass ein Auto in der Nähe eines anderen ohne Stöße, das heißt mit konstanter Geschwindigkeit, gleichmäßig passiert. Und alles ist in so dichtem Nebel gehüllt, dass fast nichts zu sehen ist. Die Frage ist: Können die Passagiere im Auto feststellen, welche von ihnen sich bewegt? Können ihnen Experimente mit Mechanikern helfen?

Es stellt sich heraus, dass in diesem Fall Passagiere könnennur die relative Bewegung beobachten. Trotz der Tatsache, dass alle Gesetze der Bewegungs- und Vektoradditionsregeln mit Hilfe von sich bewegenden Laboratorien entwickelt werden, erkennen sie nicht, "fühlen" keinen Einfluss dieser Bewegung auf sich selbst. Das Relativitätsprinzip weist auch darauf hin, dass keine mechanischen Experimente eine geradlinige gleichmäßige Bewegung des Bezugssystems relativ zu den Sternen und der Sonne erfassen können. Wenn der Referenzrahmen jedoch relativ zu den Sternen und der Sonne beschleunigt wird, sind die Ergebnisse der Experimente betroffen.

Das galiläische Relativitätsprinzip in der Mechanikverdient besondere Aufmerksamkeit. Keines der Galileischen Systeme kann grundsätzlich bevorzugt werden, obwohl es aus praktischer Sicht ratsam ist, dieses oder jenes Bezugssystem je nach Situation als das bevorzugte zu betrachten.

Also, für einen Passagier, der im Auto reistKoordinaten, die mit der Maschine verbunden sind, werden ein natürlicheres Bezugssystem als das mit der Straße assoziierte sein. Und das letzte System wiederum wird bequemer für eine Person sein, die die Bewegung des Autos beobachtet, das nahe der Straße steht. Verschiedene galileische Systeme haben eine fundamentale Äquivalenz, die darin zum Ausdruck kommt, dass für den Übergang zwischen Systemen dieselben Formeln existieren und der Variablenwert nur der Wert der relativen Geschwindigkeit ist.

Dieses Relativitätsprinzip wird mit berücksichtigtder Gesichtspunkt der Kinematik, aber solche Äquivalenz der verschiedenen Systeme ist charakteristisch für die Dynamik. Dies ist das klassische Relativitätsprinzip.

Es gibt auch ein spezielles Prinziperstreckt sich auf alle physikalischen Phänomene, nicht nur mechanische Bewegungen. Sein Wesen besteht darin, dass für jedes Koordinatensystem, das sich gleichmäßig und geradlinig relativ zueinander bewegt, alle physikalischen Phänomene auf die gleiche Weise ablaufen, und alle physikalischen Experimente ergeben ein ähnliches Ergebnis.

Diese Bestimmung ist als eine spezielle definiertdas Relativitätsprinzip, da es sich auf Sonderfälle geradliniger gleichförmiger Bewegung bezieht. In einem solchen Fall sehen alle Gesetze sowohl für die Koordinatensysteme in Bezug auf die Sterne als auch für alle anderen Systeme, die sich gleichmäßig und geradlinig relativ zu den Sternen bewegen, gleich aus.

Es gibt auch einen allgemeineren Grundsatz, der Fälle von Koordinatensystemen mit beschleunigter Bewegung abdeckt. Es wird das allgemeine Relativitätsprinzip genannt.