Главная >> Физика. 11 класс. Пурышева

Глава 5. Основы специальной теории относительности

§ 34. Представления классической физики о пространстве и времени

Свойства пространства и времени

1. Прежде чем начать изучение специальной теории относительности, необходимо вспомнить основные представления о пространстве и времени в классической физике.

Пространство в классической физике является однородным. Ото свойство означает, что все точки пространства равноправны, т. е. в пространстве не существует выделенных особых точек.

В пространстве нет также выделенных направлений. Это свойство называется изотропностью пространства.

Однородным является и время. Это означает равноправие моментов времени.

Относительность механического движения

2. Чтобы определить положение тела в пространстве, выбирают некоторую систему отсчёта, которую составляют тело отсчёта, система координат и прибор для измерения времени (часы). При этом полагают, что время во всех системах отсчёта течёт одинаково. Если с телом отсчёта связана декартова система координат К у то положение тела в пространстве описывается тремя координатами А(х, у, г) (рис. 125). При переходе к другой системе отсчёта К' координаты будут иметь иные значения А(х', у', г').

Таким образом, изучая движение тела, необходимо указывать систему отсчёта, по отношению к которой оно происходит.

Траектория движения тела различна в разных системах отсчёта. Если, например, с летящего самолёта сбрасывают предмет, то в системе отсчёта, связанной с самолётом, его траекторией будет прямая, а в системе отсчёта, связанной с Землёй, — парабола (рис. 126).

Говоря о перемещении и скорости тела, также нужно иметь в виду определённую систему отсчёта. Так, человек, сидящий в движущемся относительно Земли поезде, перемещается в системе отсчёта, связанной со станцией, и покоится в системе отсчёта, связанной с поездом. Если мы говорим, что скорость поезда 40 км/ч, то мы имеем в виду его скорость по отношению к Земле (в системе отсчёта, связанной с Землёй). Скорость этого же поезда в системе отсчёта, связанной с движущимся со скоростью 60 км/ч автомобилем, будет иной.

Продолжение >>>