Механика. Першенков П.П - 52 стр.

      А как обстоит дело в электродинамике? Протекают ли электромаг-
нитные и оптические процессы одинаково во всех инерциальных системах
отсчета?
      Явления природы не представляется возможным разделить на чисто
механические и немеханические. Вещество состоит из заряженных частиц,
и именно электрические силы лежат в основе строения вещества. Иными
словами, все механические системы содержат электрические заряды, и во
всех электродинамических системах движущиеся частицы имеют массу.
Поэтому может быть приемлемо утверждение о том, что принцип относи-
тельности распространяется на все явления: как механические, так и элек-
тромагнитные, и оптические. Процессы протекают одинаково во всех
инерциальных системах отсчета. Все проведенные эксперименты под-
тверждают справедливость этого утверждения. Исторически более важ-
ными являются опыты, подтверждающие универсальный характер прин-
ципа относительности – это электродинамический опыт Троутона и Нобля
с заряженным конденсатором, подвешенным на упругой нити, и оптиче-
ский опыт Майкельсона и Морли с интерферометром специальной конст-
рукции по обнаружению эфирного ветра.
      В этих опытах, поставленных специально для обнаружения влияния
движения связанной с Землей лаборатории на взаимодействие зарядов и
распространение света, был получен отрицательный результат: никакого
влияния обнаружено не было. Однако основные уравнения электродина-
мики не являются инвариантными относительно преобразований Галилея.
Согласно этим уравнениям скорость распространения электромагнитных
волн в вакууме одинакова по всем направлениям и равна c = 3 · 108 м/с.
Но, с другой стороны, в соответствии с классическим законом преобразо-
вания скорости, вытекающим из преобразований Галилея, скорость света
может быть равна с только в одной инерциальной системе отсчета. На-
пример, если скорость света равна с только в системе S, то в системе S |
свет должен распространяться в положительном направлении оси x со
скоростью (с – V ), а в отрицательном – со скоростью с + V . Отсюда мож-
но сделать вывод, что уравнения электродинамики не инвариантны отно-
сительно преобразований Галилея. Таким образом, между электродинами-
кой и классической механикой имеют место определенные противоречия.
Эксперимент свидетельствует об универсальном характере принципа от-
носительности, а преобразования Галилея удовлетворяют этому принципу
в отношении законов механики и не удовлетворяют в отношении законов
электродинамики и оптики. Единственно правильный выход из глубокого
кризиса, который переживала физика на рубеже XIX и XX вв., был найден
Эйнштейном в 1905 г. ценой отказа от классических представлений о про-
странстве и времени и от основанных на них преобразований Галилея.
      В основе теории относительности Эйнштейна лежат два твердо ус-
тановленных экспериментально принципа или постулата:

                                  52