Принцип относительности
| Симметрия в физике | ||
|---|---|---|
| Преобразование | Соответствующая инвариантность | Соответствующий закон сохранения |
| ↕ Трансляции времени | Однородность времени | …энергии |
| ⊠ C, P, CP и T-симметрии | Изотропность времени | …чётности |
| ↔ Трансляции пространства | Однородность пространства | …импульса |
| ↺ Вращения пространства | Изотропность пространства | …момента импульса |
| ⇆ Группа Лоренца (бусты) | Относительность лоренц-ковариантность | …движения центра масс |
| ~ Калибровочное преобразование | Калибровочная инвариантность | …заряда |
При́нцип относи́тельности (принцип относительности Эйнштейна) — фундаментальный физический принцип, один из принципов симметрии, согласно которому все физические процессы в инерциальных системах отсчёта протекают одинаково, независимо от того, неподвижна ли система или она находится в состоянии равномерного и прямолинейного движения.
Отсюда следует, что все законы природы одинаковы во всех инерциальных системах отсчёта.
Частным случаем принципа относительности Эйнштейна является принцип относительности Галилея, который утверждает то же самое, но не для всех законов природы, а только для законов классической механики, подразумевая применимость преобразований Галилея и оставляя открытым вопрос о применимости принципа относительности к оптике и электродинамике.
В современной литературе принцип относительности в его применении к инерциальным системам отсчёта (чаще всего при отсутствии гравитации или при пренебрежении ею) обычно выступает терминологически как лоренц-ковариантность (или лоренц-инвариантность).
Принцип относительности Галилея
Из определения ускорения следует, что если движущаяся система отсчёта движется относительно первой без ускорения, то есть 
, то ускорение 
тела относительно обеих систем отсчёта одинаково.
Поскольку в ньютоновской динамике из кинематических величин именно ускорение играет основную роль (см. второй закон Ньютона), то все уравнения механики запишутся одинаково в любой инерциальной системе отсчёта — иначе говоря, законы механики не зависят от того, в какой из инерциальных систем отсчёта мы их исследуем, не зависят от выбора в качестве рабочей какой-либо конкретной из инерциальных систем отсчёта. Также — поэтому — не зависит от такого выбора системы отсчёта наблюдаемое движение тел (учитывая, конечно, начальные скорости). Это утверждение известно как принцип относительности Галилея, в отличие от Принципа относительности Эйнштейна.
Иным образом этот принцип формулируется (следуя Галилею) так:
Если в двух замкнутых лабораториях, одна из которых равномерно прямолинейно (и поступательно) движется относительно другой, провести одинаковый механический эксперимент, результат будет одинаковым.
Требование (постулат) принципа относительности и преобразования Галилея (представляющиеся достаточно интуитивно очевидными) во многом определяют форму и структуру ньютоновской механики (и исторически также они оказали существенное влияние на её формулировку). Говоря же несколько более формально, они накладывают на структуру механики ограничения, достаточно существенно влияющие на её возможные формулировки, исторически весьма сильно способствовавшие её оформлению.
Принцип относительности Эйнштейна (1905 г.)
В 1905 году Эйнштейн опубликовал свой труд «К электродинамике движущихся тел», в котором расширил принцип относительности Галилея на электродинамические и оптические законы:
Не только в механике (по Галилею), но и в электродинамике никакие свойства явлений не соответствуют понятию абсолютного покоя и даже, более того, для всех инерциальных координатных систем, для которых справедливы уравнения механики, справедливы те же самые электродинамические и оптические законы», то есть:
Если в двух замкнутых лабораторных системах отсчёта, одна из которых равномерно и прямолинейно (поступательно) движется относительно другой, провести одинаковый механический, электродинамический или оптический эксперимент, результат будет одинаковым.
История
С исторической точки зрения, к открытию принципа относительности привела гипотеза о движении Земли, особенно о её вращении вокруг оси. Вопрос заключался в следующем: если Земля вращается, то почему мы этого не наблюдаем в экспериментах, совершённых на её поверхности? Обсуждение этой проблемы привело ещё средневековых учёных Николая Орема (XIV век) и Ала ад-Дина Али ал-Кушчи (XV век) к выводу, что вращение Земли не может оказать никакого влияния на какие-либо опыты на её поверхности. Эти идеи получили развитие в эпоху Возрождения. Так, в сочинении «Об учёном незнании» Николай Кузанский писал:
Наша Земля в действительности движется, хоть мы этого не замечаем, воспринимая движение только в сопоставлении с чем-то неподвижным… Каждому, будь он на Земле, на Солнце или на другой звезде, всегда будет казаться, что он как бы в неподвижном центре, а всё остальное движется.
Аналогичные мысли содержатся и в диалоге Джордано Бруно «О бесконечности, Вселенной и мирах»:
Как это заметили древние и современные истинные наблюдатели природы, и как это показывает тысячью способами чувственный опыт, мы можем заметить движение только посредством известного сравнения и сопоставления с каким-либо неподвижным телом. Так, люди, находящиеся в середине моря на плывущем корабле, если они не знают, что вода течёт, и не видят берегов, не заметят движения корабля. Ввиду этого можно сомневаться относительно покоя и неподвижности Земли. Я могу считать, что если бы я находился на Солнце, Луне или на других звёздах, то мне всегда казалось бы, что я нахожусь в центре неподвижного мира, вокруг которого вращается всё окружающее, вокруг которого вращается этот окружающий меня мир, в центре которого я нахожусь.
Однако «отцом» принципа относительности заслуженно считается Галилео Галилей, который придал ему чёткую физическую формулировку, обратив внимание, что, находясь в замкнутой физической системе, невозможно определить, покоится эта система или равномерно движется. В своей книге «Диалог о двух системах мира» Галилей сформулировал принцип относительности следующим образом:
Для предметов, захваченных равномерным движением, это последнее как бы не существует и проявляет своё действие только на вещах, не принимающих в нём участия.
Идеи Галилея нашли развитие в механике Ньютона. В своих «Математических началах натуральной философии» (том I, следствие V) Ньютон так сформулировал принцип относительности:
Относительные движения друг по отношению к другу тел, заключённых в каком-либо пространстве, одинаковы, покоится ли это пространство, или движется равномерно и прямолинейно без вращения.
Во времена Галилея и Ньютона люди имели дело в основном с чисто механическими явлениями. Однако с развитием электродинамики оказалось, что законы электромагнетизма и законы механики (в частности, механическая формулировка принципа относительности) плохо согласуются друг с другом, так как уравнения механики в известном тогда виде не менялись после преобразований Галилея, а уравнения Максвелла при применении этих преобразований к ним самим или к их решениям — меняли свой вид и, главное, давали другие предсказания (например, изменённую скорость света). Эти противоречия привели к открытию преобразований Лоренца, которые делали применимым принцип относительности к электродинамике (сохраняя инвариантной скорость света), и к постулированию их применимости также к механике, что затем было использовано для исправления механики с их учётом, что выразилось, в частности, в созданной Эйнштейном специальной теории относительности. После этого обобщённый принцип относительности (подразумевающий применимость и к механике, и к электродинамике, а также к возможным новым теориям, подразумевающий также преобразования Лоренца для перехода между инерциальными системами отсчёта) стал называться «принципом относительности Эйнштейна», а его механическая формулировка — «принципом относительности Галилея».
Принцип относительности, включающий явно все электромагнитные явления, был, по-видимому, впервые введён Анри Пуанкаре начиная с 1889 года (когда им впервые высказано предположение о принципиальной ненаблюдаемости движения относительно эфира) до работ 1895, 1900 и 1902 годов, когда принцип относительности был сформулирован детально, практически в современном виде, в том числе введено его современное название и получены многие принципиальные результаты, повторённые позже другими авторами, такие, как, например, детальный анализ относительности одновременности, практически повторённый в работе Эйнштейна 1905 года. Пуанкаре также, по признанию Лоренца, был человеком, вдохновившим введение принципа относительности как точного (а не приближённого) принципа в работе Лоренца 1904 года, а впоследствии внёсшим необходимые исправления в некоторые формулы этой работы, в которых у Лоренца обнаружились ошибки.
В этой принципиальной статье Х. А. Лоренца (1904), содержавшей вывод преобразований Лоренца и другие революционные физические результаты, в достаточно завершённой форме (за исключением упомянутых технических ошибок, не следовавших из метода, исправленных Пуанкаре), он, в частности, писал: «Положение вещей было бы удовлетворительным, если бы можно было с помощью определённых основных допущений показать, что многие электромагнитные явления строго, то есть без какого-либо пренебрежения членами высших порядков, не зависят от движения системы… На скорость налагается только то ограничение, что она должна быть меньше скорости света». Затем, в работе 1904 года Пуанкаре дополнительно углубил результаты Лоренца, донеся значение принципа относительности до довольно широких кругов физиков и математиков. Дальнейшее развитие практического использования принципа относительности для построения новой физической теории было в 1905году в статье А. Пуанкаре «О динамике электрона» (1905), называвшего его в этой работе «постулатом относительности Лоренца», и в практически одновременной статье А. Эйнштейна «К электродинамике движущихся тел».
В 1912 году Лоренц писал: «Заслуга Эйнштейна состоит в том, что он первый высказал принцип относительности в виде всеобщего строго и точно действующего закона». Лоренц выделил таким образом заслуги Эйнштейна, а не Пуанкаре, по-видимому, из-за того, что Пуанкаре «не шёл до конца», продолжая признавать возможность и вероятную продуктивность использования эфира как абсолютной системы отсчёта. Лоренц подчёркивал что именно Эйнштейн перевёл принцип относительности из ранга гипотезы в ранг фундаментального .
В упомянутых и дальнейших работах перечисленных авторов, а также и других, среди которых следует выделить Планка и Минковского, применение принципа относительности позволило полностью переформулировать механику быстро движущихся тел и тел, обладающих большой энергией (релятивистская механика), и физика в целом получила сильнейший толчок к своему развитию, значение которого трудно переоценить. Впоследствии к этому направлению в развитии физики (построенному на принципе относительности в отношении равномерно прямолинейно движущихся систем отсчёта) применяется название «специальная теория относительности».
Очевидно, принцип относительности Эйнштейна и выросшая из него идея геометризации пространства-времени сыграли важную роль при распространении на неинерциальные системы отсчёта (учитывая принцип эквивалентности), то есть в создании новой теории гравитации — общей теории относительности Эйнштейна. Остальная теоретическая физика также ощутила влияние принципа относительности не только непосредственно, но и в смысле повышенного внимания к симметриям.
Можно заметить, что даже если когда-либо обнаружится, что принцип относительности не выполняется точно, его огромная конструктивная роль в науке своего времени (длящаяся по меньшей мере до сих пор) настолько велика, что её даже трудно с чем-нибудь сравнить. Опора на принцип относительности (а потом также ещё и на некоторые его расширения) позволила открыть, сформулировать и продуктивно разработать такое количество первостепенных теоретических результатов, практически не мыслимых без его применения, во всяком случае, если говорить о реальном пути развития физики, что его можно назвать основой, на которой построена физика.
См. также
- Интервал
- Теория относительности
- Общая теория относительности
- Преобразования Галилея
- Преобразования Лоренца
- Лоренц-ковариантность
- Суточное вращение Земли
- Гелиоцентрическая система мира
- Принцип эквивалентности сил гравитации и инерции
- Эквивалентность массы и энергии
Примечания
- Это следование более сильной формулировки из первоначальной более слабой не обязательно прямо касается модельных представлений подчиняющихся (слабому) принципу относительности явлений (например, модель эфира допускает предсказание только полностью подчиняющихся принципу относительности явлений, в то же время допуская и запись фундаментальных уравнений в разном виде для разных систем отсчёта, причём мотивированно с точки зрения самой модели); в случае, если принцип относительности когда-либо окажется на самом деле лишь приближённо выполняющимся, это утверждение может оказаться ещё более содержательным, а слабая формулировка в целом более предпочтительной. Однако покуда принцип относительности выполняется точно (а насколько известно, это так), мы вправе использовать его сильную формулировку, требующую одинаковости самих законов — то есть уравнений — во всех инерциальных системах отсчёта, и даже считать её предпочтительной хотя бы из-за её удобства; во всяком случае, она в этой ситуации оказывается очевидно верной.
- Термин «преобразования Лоренца» был введён Пуанкаре.
- Принцип относительности. Сборник работ классиков релятивизма. — М., 1935. — С. 19.
- Эйнштейн утверждал, и нет серьёзных причин сомневаться в этом, что он не был знаком с работами Лоренца и Пуанкаре 1904 года, и в этом отношении его работы 1905 года были независимыми (большая, и детальная работа Пуанкаре 1905 года «О динамике электрона» с огромным количеством извлечённых из принципа относительности теоретических следствий была послана в печать уже после отсылки в печать первой работы Эйнштейна, но до её выхода в печати; краткий мемуар Пуанкаре 1905 года, намечавший программу, реализованную в большой работе, а также излагавший некоторые очень существенные результаты, был опубликован меньше, чем за месяц до опубликования первой работы Эйнштейна).
- Принцип относительности. — М., 1935. — С. 23.
- Пуанкаре Анри. О науке. — Изд. 2-е. — М.: Наука, 1990. — С. 647.
Литература
В статье есть список источников, но не хватает сносок. |
- Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теория поля. — Издание 7-е, исправленное. — М.: Наука, 1988. — 512 с. — («Теоретическая физика», том II). — ISBN 5-02-014420-7.
Оригинальные источники и исторические обзоры в русском переводе
- Принцип относительности. Сборник работ классиков релятивизма (PDF). — Под редакцией В. К. Фредерикса и Д. Д. Иваненко. — Л.: ОНТИ, 1935.
- Принцип относительности. Сборник работ по специальной теории относительности (DjVu). — М.: Атомиздат, 1973. — 332 с.
Оригинальные источники
- [Ein05c]
- Albert Einstein: Zur Elektrodynamik bewegter Körper, Annalen der Physik 17(1905), 891—921. Received June 30, published September 26, 1905. Reprinted with comments in [Sta89], p. 276—306 English translation, with footnotes not present in the 1905 paper, available on the net
- [Ein05d]
- Albert Einstein: Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energiegehalt abhängig?, Annalen der Physik 18(1905), 639—641, Reprinted with comments in [Sta89], Document 24 English translation available on the net
- [Lor99]
- Lorentz, H. A. (1899) «Simplified Theory of Electrical and Optical Phenomena in Moving Systems», Proc. Acad. Science Amsterdam, I, 427-43.
- [Lor04]
- Lorentz, H. A. (1904) «Electromagnetic Phenomena in a System Moving with Any Velocity Less Than That of Light», Proc. Acad. Science Amsterdam, IV, 669-78.
- [Poi89]
- Poincaré, H. (1889) Théorie mathématique de la lumière, Carré & C. Naud, Paris. Partly reprinted in [Poi02], Ch. 12.
- [Poi97]
- Poincaré, H. (1897) «The Relativity of Space», article in English translation
- [Poi00]
- Poincaré, Henri (1900), La théorie de Lorentz et le principe de réaction (PDF), Archives néerlandaises des sciences exactes et naturelles, 5: 252–278. Reprinted in Poincaré, Oeuvres, tome IX, pp. 464—488. See also the English translation
- [Poi02]
- Poincaré, Henri (1902), Science and hypothesis, London and Newcastle-on-Cyne (1905): The Walter Scott publishing Co.
{{citation}}: Википедия:Обслуживание CS1 (location) (ссылка) - [Poi04]
- Poincaré, Henri (1904), L'état actuel et l'avenir de la physique mathématique, Bulletin des sciences mathématiques, 28 (2): 302–324 English translation in Poincaré, Henri (1904), The present and the future of mathematical physics, Bull. Amer. Math. Soc. (2000), 37: 25–38 Reprinted in «The value of science» (1905a), Ch. 7-9.de la Science"]
- [Poi05]
- Poincaré, Henri (1905), Sur la dynamique de l'électron (PDF), Comptes Rendus, 140: 1504–1508 Reprinted in Poincaré, Oeuvres, tome IX, S. 489—493. See also the English translation by Logunov (pp. 241—253).
- [Poi06a]
- Poincaré, Henri (1906), Sur la dynamique de l'électron (PDF), Rendiconti del Circolo matematico di Palermo, 21: 129–176 Reprinted in Poincaré, Oeuvres, tome IX, pages 494—550. See also the partial English translation.
- [Poi08]
- Poincaré, Henri (1908), Science and Method, London: Nelson & Sons
- [Poi13]
- Poincaré, Henri (1913), Last Essays, New York: Dover Publication (1963)
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Принцип относительности, Что такое Принцип относительности? Что означает Принцип относительности?
O filosofskom principe sm Relyativizm Simmetriya v fizikePreobrazovanie Sootvetstvuyushaya invariantnost Sootvetstvuyushij zakon sohraneniya Translyacii vremeni Odnorodnost vremeni energii C P CP i T simmetrii Izotropnost vremeni chyotnosti Translyacii prostranstva Odnorodnost prostranstva impulsa Vrasheniya prostranstva Izotropnost prostranstva momenta impulsa Gruppa Lorenca busty Otnositelnost lorenc kovariantnost dvizheniya centra mass Kalibrovochnoe preobrazovanie Kalibrovochnaya invariantnost zaryada Pri ncip otnosi telnosti princip otnositelnosti Ejnshtejna fundamentalnyj fizicheskij princip odin iz principov simmetrii soglasno kotoromu vse fizicheskie processy v inercialnyh sistemah otschyota protekayut odinakovo nezavisimo ot togo nepodvizhna li sistema ili ona nahoditsya v sostoyanii ravnomernogo i pryamolinejnogo dvizheniya Otsyuda sleduet chto vse zakony prirody odinakovy vo vseh inercialnyh sistemah otschyota Chastnym sluchaem principa otnositelnosti Ejnshtejna yavlyaetsya princip otnositelnosti Galileya kotoryj utverzhdaet to zhe samoe no ne dlya vseh zakonov prirody a tolko dlya zakonov klassicheskoj mehaniki podrazumevaya primenimost preobrazovanij Galileya i ostavlyaya otkrytym vopros o primenimosti principa otnositelnosti k optike i elektrodinamike V sovremennoj literature princip otnositelnosti v ego primenenii k inercialnym sistemam otschyota chashe vsego pri otsutstvii gravitacii ili pri prenebrezhenii eyu obychno vystupaet terminologicheski kak lorenc kovariantnost ili lorenc invariantnost Princip otnositelnosti GalileyaIz opredeleniya uskoreniya sleduet chto esli dvizhushayasya sistema otschyota dvizhetsya otnositelno pervoj bez uskoreniya to est ao 0 displaystyle a o 0 to uskorenie a displaystyle vec a tela otnositelno obeih sistem otschyota odinakovo Poskolku v nyutonovskoj dinamike iz kinematicheskih velichin imenno uskorenie igraet osnovnuyu rol sm vtoroj zakon Nyutona to vse uravneniya mehaniki zapishutsya odinakovo v lyuboj inercialnoj sisteme otschyota inache govorya zakony mehaniki ne zavisyat ot togo v kakoj iz inercialnyh sistem otschyota my ih issleduem ne zavisyat ot vybora v kachestve rabochej kakoj libo konkretnoj iz inercialnyh sistem otschyota Takzhe poetomu ne zavisit ot takogo vybora sistemy otschyota nablyudaemoe dvizhenie tel uchityvaya konechno nachalnye skorosti Eto utverzhdenie izvestno kak princip otnositelnosti Galileya v otlichie ot Principa otnositelnosti Ejnshtejna Inym obrazom etot princip formuliruetsya sleduya Galileyu tak Esli v dvuh zamknutyh laboratoriyah odna iz kotoryh ravnomerno pryamolinejno i postupatelno dvizhetsya otnositelno drugoj provesti odinakovyj mehanicheskij eksperiment rezultat budet odinakovym Trebovanie postulat principa otnositelnosti i preobrazovaniya Galileya predstavlyayushiesya dostatochno intuitivno ochevidnymi vo mnogom opredelyayut formu i strukturu nyutonovskoj mehaniki i istoricheski takzhe oni okazali sushestvennoe vliyanie na eyo formulirovku Govorya zhe neskolko bolee formalno oni nakladyvayut na strukturu mehaniki ogranicheniya dostatochno sushestvenno vliyayushie na eyo vozmozhnye formulirovki istoricheski vesma silno sposobstvovavshie eyo oformleniyu Princip otnositelnosti Ejnshtejna 1905 g V 1905 godu Ejnshtejn opublikoval svoj trud K elektrodinamike dvizhushihsya tel v kotorom rasshiril princip otnositelnosti Galileya na elektrodinamicheskie i opticheskie zakony Ne tolko v mehanike po Galileyu no i v elektrodinamike nikakie svojstva yavlenij ne sootvetstvuyut ponyatiyu absolyutnogo pokoya i dazhe bolee togo dlya vseh inercialnyh koordinatnyh sistem dlya kotoryh spravedlivy uravneniya mehaniki spravedlivy te zhe samye elektrodinamicheskie i opticheskie zakony to est Esli v dvuh zamknutyh laboratornyh sistemah otschyota odna iz kotoryh ravnomerno i pryamolinejno postupatelno dvizhetsya otnositelno drugoj provesti odinakovyj mehanicheskij elektrodinamicheskij ili opticheskij eksperiment rezultat budet odinakovym IstoriyaS istoricheskoj tochki zreniya k otkrytiyu principa otnositelnosti privela gipoteza o dvizhenii Zemli osobenno o eyo vrashenii vokrug osi Vopros zaklyuchalsya v sleduyushem esli Zemlya vrashaetsya to pochemu my etogo ne nablyudaem v eksperimentah sovershyonnyh na eyo poverhnosti Obsuzhdenie etoj problemy privelo eshyo srednevekovyh uchyonyh Nikolaya Orema XIV vek i Ala ad Dina Ali al Kushchi XV vek k vyvodu chto vrashenie Zemli ne mozhet okazat nikakogo vliyaniya na kakie libo opyty na eyo poverhnosti Eti idei poluchili razvitie v epohu Vozrozhdeniya Tak v sochinenii Ob uchyonom neznanii Nikolaj Kuzanskij pisal Nasha Zemlya v dejstvitelnosti dvizhetsya hot my etogo ne zamechaem vosprinimaya dvizhenie tolko v sopostavlenii s chem to nepodvizhnym Kazhdomu bud on na Zemle na Solnce ili na drugoj zvezde vsegda budet kazatsya chto on kak by v nepodvizhnom centre a vsyo ostalnoe dvizhetsya Analogichnye mysli soderzhatsya i v dialoge Dzhordano Bruno O beskonechnosti Vselennoj i mirah Kak eto zametili drevnie i sovremennye istinnye nablyudateli prirody i kak eto pokazyvaet tysyachyu sposobami chuvstvennyj opyt my mozhem zametit dvizhenie tolko posredstvom izvestnogo sravneniya i sopostavleniya s kakim libo nepodvizhnym telom Tak lyudi nahodyashiesya v seredine morya na plyvushem korable esli oni ne znayut chto voda techyot i ne vidyat beregov ne zametyat dvizheniya korablya Vvidu etogo mozhno somnevatsya otnositelno pokoya i nepodvizhnosti Zemli Ya mogu schitat chto esli by ya nahodilsya na Solnce Lune ili na drugih zvyozdah to mne vsegda kazalos by chto ya nahozhus v centre nepodvizhnogo mira vokrug kotorogo vrashaetsya vsyo okruzhayushee vokrug kotorogo vrashaetsya etot okruzhayushij menya mir v centre kotorogo ya nahozhus Odnako otcom principa otnositelnosti zasluzhenno schitaetsya Galileo Galilej kotoryj pridal emu chyotkuyu fizicheskuyu formulirovku obrativ vnimanie chto nahodyas v zamknutoj fizicheskoj sisteme nevozmozhno opredelit pokoitsya eta sistema ili ravnomerno dvizhetsya V svoej knige Dialog o dvuh sistemah mira Galilej sformuliroval princip otnositelnosti sleduyushim obrazom Dlya predmetov zahvachennyh ravnomernym dvizheniem eto poslednee kak by ne sushestvuet i proyavlyaet svoyo dejstvie tolko na veshah ne prinimayushih v nyom uchastiya Idei Galileya nashli razvitie v mehanike Nyutona V svoih Matematicheskih nachalah naturalnoj filosofii tom I sledstvie V Nyuton tak sformuliroval princip otnositelnosti Otnositelnye dvizheniya drug po otnosheniyu k drugu tel zaklyuchyonnyh v kakom libo prostranstve odinakovy pokoitsya li eto prostranstvo ili dvizhetsya ravnomerno i pryamolinejno bez vrasheniya Vo vremena Galileya i Nyutona lyudi imeli delo v osnovnom s chisto mehanicheskimi yavleniyami Odnako s razvitiem elektrodinamiki okazalos chto zakony elektromagnetizma i zakony mehaniki v chastnosti mehanicheskaya formulirovka principa otnositelnosti ploho soglasuyutsya drug s drugom tak kak uravneniya mehaniki v izvestnom togda vide ne menyalis posle preobrazovanij Galileya a uravneniya Maksvella pri primenenii etih preobrazovanij k nim samim ili k ih resheniyam menyali svoj vid i glavnoe davali drugie predskazaniya naprimer izmenyonnuyu skorost sveta Eti protivorechiya priveli k otkrytiyu preobrazovanij Lorenca kotorye delali primenimym princip otnositelnosti k elektrodinamike sohranyaya invariantnoj skorost sveta i k postulirovaniyu ih primenimosti takzhe k mehanike chto zatem bylo ispolzovano dlya ispravleniya mehaniki s ih uchyotom chto vyrazilos v chastnosti v sozdannoj Ejnshtejnom specialnoj teorii otnositelnosti Posle etogo obobshyonnyj princip otnositelnosti podrazumevayushij primenimost i k mehanike i k elektrodinamike a takzhe k vozmozhnym novym teoriyam podrazumevayushij takzhe preobrazovaniya Lorenca dlya perehoda mezhdu inercialnymi sistemami otschyota stal nazyvatsya principom otnositelnosti Ejnshtejna a ego mehanicheskaya formulirovka principom otnositelnosti Galileya Princip otnositelnosti vklyuchayushij yavno vse elektromagnitnye yavleniya byl po vidimomu vpervye vvedyon Anri Puankare nachinaya s 1889 goda kogda im vpervye vyskazano predpolozhenie o principialnoj nenablyudaemosti dvizheniya otnositelno efira do rabot 1895 1900 i 1902 godov kogda princip otnositelnosti byl sformulirovan detalno prakticheski v sovremennom vide v tom chisle vvedeno ego sovremennoe nazvanie i polucheny mnogie principialnye rezultaty povtoryonnye pozzhe drugimi avtorami takie kak naprimer detalnyj analiz otnositelnosti odnovremennosti prakticheski povtoryonnyj v rabote Ejnshtejna 1905 goda Puankare takzhe po priznaniyu Lorenca byl chelovekom vdohnovivshim vvedenie principa otnositelnosti kak tochnogo a ne priblizhyonnogo principa v rabote Lorenca 1904 goda a vposledstvii vnyosshim neobhodimye ispravleniya v nekotorye formuly etoj raboty v kotoryh u Lorenca obnaruzhilis oshibki V etoj principialnoj state H A Lorenca 1904 soderzhavshej vyvod preobrazovanij Lorenca i drugie revolyucionnye fizicheskie rezultaty v dostatochno zavershyonnoj forme za isklyucheniem upomyanutyh tehnicheskih oshibok ne sledovavshih iz metoda ispravlennyh Puankare on v chastnosti pisal Polozhenie veshej bylo by udovletvoritelnym esli by mozhno bylo s pomoshyu opredelyonnyh osnovnyh dopushenij pokazat chto mnogie elektromagnitnye yavleniya strogo to est bez kakogo libo prenebrezheniya chlenami vysshih poryadkov ne zavisyat ot dvizheniya sistemy Na skorost nalagaetsya tolko to ogranichenie chto ona dolzhna byt menshe skorosti sveta Zatem v rabote 1904 goda Puankare dopolnitelno uglubil rezultaty Lorenca donesya znachenie principa otnositelnosti do dovolno shirokih krugov fizikov i matematikov Dalnejshee razvitie prakticheskogo ispolzovaniya principa otnositelnosti dlya postroeniya novoj fizicheskoj teorii bylo v 1905godu v state A Puankare O dinamike elektrona 1905 nazyvavshego ego v etoj rabote postulatom otnositelnosti Lorenca i v prakticheski odnovremennoj state A Ejnshtejna K elektrodinamike dvizhushihsya tel V 1912 godu Lorenc pisal Zasluga Ejnshtejna sostoit v tom chto on pervyj vyskazal princip otnositelnosti v vide vseobshego strogo i tochno dejstvuyushego zakona Lorenc vydelil takim obrazom zaslugi Ejnshtejna a ne Puankare po vidimomu iz za togo chto Puankare ne shyol do konca prodolzhaya priznavat vozmozhnost i veroyatnuyu produktivnost ispolzovaniya efira kak absolyutnoj sistemy otschyota Lorenc podchyorkival chto imenno Ejnshtejn perevyol princip otnositelnosti iz ranga gipotezy v rang fundamentalnogo V upomyanutyh i dalnejshih rabotah perechislennyh avtorov a takzhe i drugih sredi kotoryh sleduet vydelit Planka i Minkovskogo primenenie principa otnositelnosti pozvolilo polnostyu pereformulirovat mehaniku bystro dvizhushihsya tel i tel obladayushih bolshoj energiej relyativistskaya mehanika i fizika v celom poluchila silnejshij tolchok k svoemu razvitiyu znachenie kotorogo trudno pereocenit Vposledstvii k etomu napravleniyu v razvitii fiziki postroennomu na principe otnositelnosti v otnoshenii ravnomerno pryamolinejno dvizhushihsya sistem otschyota primenyaetsya nazvanie specialnaya teoriya otnositelnosti Ochevidno princip otnositelnosti Ejnshtejna i vyrosshaya iz nego ideya geometrizacii prostranstva vremeni sygrali vazhnuyu rol pri rasprostranenii na neinercialnye sistemy otschyota uchityvaya princip ekvivalentnosti to est v sozdanii novoj teorii gravitacii obshej teorii otnositelnosti Ejnshtejna Ostalnaya teoreticheskaya fizika takzhe oshutila vliyanie principa otnositelnosti ne tolko neposredstvenno no i v smysle povyshennogo vnimaniya k simmetriyam Mozhno zametit chto dazhe esli kogda libo obnaruzhitsya chto princip otnositelnosti ne vypolnyaetsya tochno ego ogromnaya konstruktivnaya rol v nauke svoego vremeni dlyashayasya po menshej mere do sih por nastolko velika chto eyo dazhe trudno s chem nibud sravnit Opora na princip otnositelnosti a potom takzhe eshyo i na nekotorye ego rasshireniya pozvolila otkryt sformulirovat i produktivno razrabotat takoe kolichestvo pervostepennyh teoreticheskih rezultatov prakticheski ne myslimyh bez ego primeneniya vo vsyakom sluchae esli govorit o realnom puti razvitiya fiziki chto ego mozhno nazvat osnovoj na kotoroj postroena fizika Sm takzheInterval Teoriya otnositelnosti Obshaya teoriya otnositelnosti Preobrazovaniya Galileya Preobrazovaniya Lorenca Lorenc kovariantnost Sutochnoe vrashenie Zemli Geliocentricheskaya sistema mira Princip ekvivalentnosti sil gravitacii i inercii Ekvivalentnost massy i energiiPrimechaniyaEto sledovanie bolee silnoj formulirovki iz pervonachalnoj bolee slaboj ne obyazatelno pryamo kasaetsya modelnyh predstavlenij podchinyayushihsya slabomu principu otnositelnosti yavlenij naprimer model efira dopuskaet predskazanie tolko polnostyu podchinyayushihsya principu otnositelnosti yavlenij v to zhe vremya dopuskaya i zapis fundamentalnyh uravnenij v raznom vide dlya raznyh sistem otschyota prichyom motivirovanno s tochki zreniya samoj modeli v sluchae esli princip otnositelnosti kogda libo okazhetsya na samom dele lish priblizhyonno vypolnyayushimsya eto utverzhdenie mozhet okazatsya eshyo bolee soderzhatelnym a slabaya formulirovka v celom bolee predpochtitelnoj Odnako pokuda princip otnositelnosti vypolnyaetsya tochno a naskolko izvestno eto tak my vprave ispolzovat ego silnuyu formulirovku trebuyushuyu odinakovosti samih zakonov to est uravnenij vo vseh inercialnyh sistemah otschyota i dazhe schitat eyo predpochtitelnoj hotya by iz za eyo udobstva vo vsyakom sluchae ona v etoj situacii okazyvaetsya ochevidno vernoj Termin preobrazovaniya Lorenca byl vvedyon Puankare Princip otnositelnosti Sbornik rabot klassikov relyativizma M 1935 S 19 Ejnshtejn utverzhdal i net seryoznyh prichin somnevatsya v etom chto on ne byl znakom s rabotami Lorenca i Puankare 1904 goda i v etom otnoshenii ego raboty 1905 goda byli nezavisimymi bolshaya i detalnaya rabota Puankare 1905 goda O dinamike elektrona s ogromnym kolichestvom izvlechyonnyh iz principa otnositelnosti teoreticheskih sledstvij byla poslana v pechat uzhe posle otsylki v pechat pervoj raboty Ejnshtejna no do eyo vyhoda v pechati kratkij memuar Puankare 1905 goda namechavshij programmu realizovannuyu v bolshoj rabote a takzhe izlagavshij nekotorye ochen sushestvennye rezultaty byl opublikovan menshe chem za mesyac do opublikovaniya pervoj raboty Ejnshtejna Princip otnositelnosti M 1935 S 23 Puankare Anri O nauke Izd 2 e M Nauka 1990 S 647 LiteraturaV state est spisok istochnikov no ne hvataet snosok Bez snosok slozhno opredelit iz kakogo istochnika vzyato kazhdoe otdelnoe utverzhdenie Vy mozhete uluchshit statyu prostaviv snoski na istochniki podtverzhdayushie informaciyu Svedeniya bez snosok mogut byt udaleny 1 maya 2025 Landau L D Lifshic E M Teoriya polya Izdanie 7 e ispravlennoe M Nauka 1988 512 s Teoreticheskaya fizika tom II ISBN 5 02 014420 7 Originalnye istochniki i istoricheskie obzory v russkom perevode Princip otnositelnosti Sbornik rabot klassikov relyativizma PDF Pod redakciej V K Frederiksa i D D Ivanenko L ONTI 1935 Princip otnositelnosti Sbornik rabot po specialnoj teorii otnositelnosti DjVu M Atomizdat 1973 332 s Originalnye istochniki Ein05c Albert Einstein Zur Elektrodynamik bewegter Korper Annalen der Physik 17 1905 891 921 Received June 30 published September 26 1905 Reprinted with comments in Sta89 p 276 306 English translation with footnotes not present in the 1905 paper available on the net Ein05d Albert Einstein Ist die Tragheit eines Korpers von seinem Energiegehalt abhangig Annalen der Physik 18 1905 639 641 Reprinted with comments in Sta89 Document 24 English translation available on the net Lor99 Lorentz H A 1899 Simplified Theory of Electrical and Optical Phenomena in Moving Systems Proc Acad Science Amsterdam I 427 43 Lor04 Lorentz H A 1904 Electromagnetic Phenomena in a System Moving with Any Velocity Less Than That of Light Proc Acad Science Amsterdam IV 669 78 Poi89 Poincare H 1889 Theorie mathematique de la lumiere Carre amp C Naud Paris Partly reprinted in Poi02 Ch 12 Poi97 Poincare H 1897 The Relativity of Space article in English translation Poi00 Poincare Henri 1900 La theorie de Lorentz et le principe de reaction PDF Archives neerlandaises des sciences exactes et naturelles 5 252 278 Reprinted in Poincare Oeuvres tome IX pp 464 488 See also the English translation Poi02 Poincare Henri 1902 Science and hypothesis London and Newcastle on Cyne 1905 The Walter Scott publishing Co a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Citation title Shablon Citation citation a Vikipediya Obsluzhivanie CS1 location ssylka Poi04 Poincare Henri 1904 L etat actuel et l avenir de la physique mathematique Bulletin des sciences mathematiques 28 2 302 324 English translation in Poincare Henri 1904 The present and the future of mathematical physics Bull Amer Math Soc 2000 37 25 38 Reprinted in The value of science 1905a Ch 7 9 de la Science Poi05 Poincare Henri 1905 Sur la dynamique de l electron PDF Comptes Rendus 140 1504 1508 Reprinted in Poincare Oeuvres tome IX S 489 493 See also the English translation by Logunov pp 241 253 Poi06a Poincare Henri 1906 Sur la dynamique de l electron PDF Rendiconti del Circolo matematico di Palermo 21 129 176 Reprinted in Poincare Oeuvres tome IX pages 494 550 See also the partial English translation Poi08 Poincare Henri 1908 Science and Method London Nelson amp Sons Poi13 Poincare Henri 1913 Last Essays New York Dover Publication 1963
