Постулаты специальной теории относительности.

Специальная теория относительности (СТО) представляет собой современную теорию пространства и времени. СТО иначе называется релятивистской теорией.Механика тел,которые движутся со скоростями,близкими к скорости света c = 3·10⁸ м/с называется релятивистской механикой. Классическая механика – механика малых скоростей (υ << c).

В СТО, как и в классической механике, предполагается, что время однородно (не зависит от выбора начала отсчета), пространство однородно (физические свойства системы и законы ее движения не зависят от выбора начала координат инерциальной системы) и изотропно (физические свойства и законы движения системы не зависят от выбора направления осей координат).

В основе СТО лежат два постулата, сформулированные Эйнштейном в 1905 г.

Первый постулат является обобщением механического принципа относительности Галилея на любые физические процессы. В любых инерциальных системах отсчета все физические явления при одних и тех же условиях протекают одинаково. Этот постулат называется принципом относительности или релятивистским принципом относительности Эйнштейна.

Второй постулат выражает принцип инвариантности скорости света: скорость света в вакууме не зависит от движения источника света или наблюдателя и одинакова во всех инерциальных системах отсчета. Из этого постулата следует, что события для наблюдателей, находящихся в неподвижной и подвижной системах отсчета, происходят не одновременно. Это можно показать.

Допустим один наблюдатель находится в неподвижной системе К (х, у, z), а другой в подвижной системе (в кабине) К’ (х’, у’, z’), которая движется (для простоты вдоль х) со скоростью υ (рис.7.1). Пусть t время, за которое световой импульс проходит расстояние, равное высоте кабины. Для наблюдателя в неподвижной системе K, исходя из постоянства скорости света, световой импульс

Рис.7.2

проходит путь, равный длине диагонали сt. Из треугольника (рис.7.2) получаем, что

(7.5)

откуда

и

(7.6)

где

Из формулы (7.6) видно, что для неподвижного наблюдателя событие в движущейся системе длится дольше.