Поступати Ейнштейна

Спеціальна теорія відносності (СТВ) являє собою сучасну фізичну теорію простору і часу. В її основі лежать два постулати, сформульовані А. Ейнштейном.

Принцип відносності. Ніякими фізичними дослідами (механічними, електричними, оптичними та ін.), проведеними всередині даної інерціальної системи відліку, неможливо виявити, перебуває ця система в стані спокою чи рухається рівномірно і прямолінійно; всі закони природи інваріантні щодо переходу від однієї інерціальної системи відліку до іншої.

Перший постулат Ейнштейна узагальнює механічний принцип відносності Галілея на будь-які фізичні процеси. Він стверджує, що всі інерціальні системи відліку цілком рівноправні: всі явища протікають однаково в усіх інерціальних системах і фізичні закони інваріантні відносно вибору інерціальної системи. Тобто рівняння, що описують ці закони, однакові за формою в усіх інерціальних системах відліку.

Принцип інваріантності швидкості світла. Швидкість світла однакова в усіх інерціальних системах відліку, вона не залежить від швидкості руху джерела світла або спостерігача і у вакуумі дорівнює с.

Другий постулат Ейнштейна констатує сталість швидкості світла як фундаментальний закон природи, підтверджений дослідами. Швидкість світла є граничною швидкістю руху будь-яких матеріальних об'єктів. Ніякі сигнали або взаємодії в природі не можуть передаватись з більшою швидкістю, ніж швидкість світла.

Постулати Ейнштейна і побудована на них СТВ сформували новий погляд на світ і нові просторово-часові уявлення. Ця теорія вимагає відмови від усталених в практичному досвіді уявлень про абсолютний простір і абсолютний час, прийнятих у класичній механіці. Такі уявлення Ньютона грунтуються на припущенні про нескінченно велику швидкість поширення сигналів і, відповідно, суперечать принципу сталості швидкості світла. На підставі цього принципу і нових перетворень координат при переході від однієї інерціальної системи відліку до іншої (перетворень Лоренца) Ейнштейн дійшов висновку про відносний характер таких понять, як довжина відрізка, тривалість проміжку часу і одночасність подій. Ці та інші наслідки із теорії Ейнштейна мають експериментальне обгрунтування.

Таким чином, в релятивістській механіці Ейнштейна розглядаються фізичні системи, які рухаються з швидкостями, близькими до швидкості світла. Швидкість світла приймається як гранично можлива швидкість передачі взаємодії. Принцип відносності поширюється на всі фізичні процеси, а перетворення Галілея замінюються перетвореннями Лоренца, з яких випливає взаємний зв'язок між просторовими координатами і часом.