Принцип относительности в механике. Формула сложения скоростей в классической механике. Принцип относительности Галилея, страница 2

Этот постулат называют принципом постоянства скорости света. [1]

Преобразования Лоренца – это новые формулы, связывающие между собой координаты и моменты времени в различных ИСО. При скоростях тел v<< c – скорости света в вакууме - преобразования Лоренца переходят в преобразования Галилея.

Использование преобразований Лоренца приводит к «необычным» с точки зрения классической механики выводам, что в разных ИСО: 1) длина данного тела различна, 2) длительность одного и того же  события – различна, 3) два одновременно происходящих события оказываются неодновременными в разных ИСО.

1)Сокращение размеров тел в направлении их движения.

Пусть в условно неподвижной системе К покоится стержень, координаты концов которого х₂  и х₁ . Наблюдатель может измерить его длину, прикладывая эталон. Пусть мы теперь хотим измерить длину этого стержня, находясь в движущейся со скоростью системе К¢ .Теперь этот эталон, находящийся в К¢ , будет двигаться относительно стержня, поэтому наблюдатель в К¢  должен одновременно отметить концы стержня, т.е.  .

Таким образом, из СТО следует, что размеры движущихся тел должны сокращаться в направлении их движения. Для того, чтобы можно было обнаружить сокращение размеров тел, необходимо, чтобы макротела двигались со скоростями, близкими к скорости света и, самое главное, требуется одновременно  зафиксировать концы стержня. Ни визуально, ни фотографически этого сделать нельзя, т.к. в глаз попадают лучи одновременно, но испущены они из концов неодновременно, т.к. система К¢ движется, а скорость светового сигнала хотя и очень велика, но не бесконечна. Если два космических корабля движутся друг относительно друга, то каждый наблюдатель должен был бы видеть другой корабль сократившимся в направлении движения, но реального сокращения нет, т.к. все ИСО равноправны. Это все равно, что два человека стоят по разные стороны большой линзы и видят, что один меньше другого, но это не означает, что они действительно один меньше другого.

2)Относительность одновременности событий

Пусть в неподвижной системе К в разных точках (х₂ ¹ х₁) одновременно происходят некоторые события. Спрашивается, будут ли эти события одновременными, если за ними наблюдать, находясь в движущейся системе К¢ ?

3)Замедление хода движущихся часов

Пусть в данной точке в неподвижной системе отсчета К (х₂ = х₁ ) длится некоторое событие в течение времени Dt₀ = t₂ - t₁ . Выясним, какова будет длительность этого события, если наблюдать за ним из движущейся системы К¢ .

Таким образом, движущиеся часы должны идти медленнее. Dt₀ – время по часам, движущимся вместе с телом («событием») называется собственным временем.