Специальная теория относительности – первый шаг физики к изучению природы пространства и времени — страница 5

  • Просмотров 443
  • Скачиваний 11
  • Размер файла 28
    Кб

покоится. Инерциальными являются системы отсчета, движущиеся равномерно и прямолинейно относительно абсолютной. Их равноправие (универсальность законов механики, которые не зависят от положения начала отсчета системы и состояния ее движения) как раз и означает, что пространство и время рассматриваются как «вместилище» тел и событий и при этом предполагаются однородными и бесконечными, а пространство – еще и изотропным.

Разбиение тел на материальные точки, а времени – на отдельные моменты явно указывают на непрерывность пространства и времени. Итак, «ньютоновские» пространство и время – самостоятельные абсолютные субстанции с евклидовой. Как же в рамках такой концепции можно использовать упомянутую ранее идею о взаимосвязи пространства, времени и материи? Ясно, что надо предположить существование особого рода материи, который является

«носителем» и «создателем» пространственно-временных масштабов. Именно такое развитие получила ньютоновская (впоследствии ее стали называть "классическая") картина мира после включения в нее законов электромагнетизма. В XIX веке значительное распространение получила теория эфира – специальной среды, в которую погружен весь мир, движения частиц которой создают силы, действующие на электрические заряды. В частности,

электромагнитные волны (свет, тепловое излучение, радиоволны и т.д.) тогда являются просто распространяющимися колебаниями частиц эфира. Естественно считать эфир пространственно-временной субстанцией – тогда абсолютной системой отсчета является та, относительно которой эфир в целом покоится. Теория эфира очень удачно описывала многие явления, но в начале ХХ столетия были обнаружены и некоторые проблемы. Дело в том, что

отождествление в эфире светоносной среды и носителя геометрических свойств создает возможность с помощью наблюдения за светом обнаружить абсолютное движение любого тела (т.е. его движение относительно абсолютной системы отсчета). Для этого достаточно точно измерить скорость распространения света в разных направлениях: если эта скорость имеет фиксированное значение относительно эфира, то для движущегося по отношению к

эфиру наблюдателя и поэтому минимум и максимум величины скорости света должны быть c-vн и c+vн соответственно. Однако экспериментально это различие обнаружить не удалось. Все эксперименты свидетельствовали о том, что скорость света относительно наблюдателя всегда имеет одно и то же значение! Необычность этого результата достаточно просто почувствовать: вообразите себе, что сделали один шаг навстречу кому-либо, он, в свою