Теория относительности. Учебное пособие. Розман Г.А. - 5 стр.

Ïåðâîíà÷àëüíî â ýòî ïîíÿòèå âêëþ÷àëè ñëåäóþùèå ýëåìåíòû:         è òåì æå ìàñøòàáîì, ïåðåíîñÿ åãî èç îäíîé ÈÑÎ â äðóãóþ.
      1) òåëî îòñ÷åòà; 2) ñèñòåìó êîîðäèíàò, íà÷àëî êîòîðîé      Ïðåäïîëàãàåòñÿ òàêæå, ÷òî ìàñøòàáû íå äåôîðìèðóþòñÿ â
ñîâìåùåíî ñ òåëîì îòñ÷åòà; 3) ìàñøòàáû; 4) ÷àñû.  ñîâðåìåííîé   ïðîöåññå ïåðåíîñà, ò.å. ÿâëÿþòñÿ àáñîëþòíî òâåðäûìè. Ýòî
ôèçèêå ïîíÿòèå “ÑΔ ðàñøèðèëîñü äî ïðåäñòàâëåíèÿ î               ïðåäïîëîæåíèå òîò÷àñ æå ïðèâîäèò íàñ ê óòâåðæäåíèþ, ÷òî
ôèçè÷åñêîé ëàáîðàòîðèè, âêëþ÷àþùåé âñå íåîáõîäèìûå óñëîâèÿ       ñóùåñòâóåò âîçìîæíîñòü ìãíîâåííî ïåðåäàòü ñèãíàë
è ïðèáîðû äëÿ íàáëþäåíèÿ è èçó÷åíèÿ ôèçè÷åñêèõ ÿâëåíèé.          (èíôîðìàöèþ) âäîëü ìàñøòàáà, óäàðèâ, íàïðèìåð, ïî åãî òîðöó
Ðàçëè÷àþò òàê íàçûâàåìûå èíåðöèàëüíûå è íåèíåðöèàëüíûå           è ìãíîâåííî ïîëó÷èâ ñäâèã äðóãîãî êîíöà. Òàêîå ïðåäïîëîæåíèå
ñèñòåìû îòñ÷åòà. Õàðàêòåðíûì ïðèçíàêîì èíåðöèàëüíûõ ñèñòåì       ëåæèò â îñíîâå òàê íàçûâàåìîãî ïðèíöèïà äàëüíîäåéñòâèÿ —
îòñ÷åòà (ÈÑÎ) ÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî â íèõ ñïðàâåäëèâû êëàññè÷åñêèå    ïðèíöèïà êëàññè÷åñêîé ôèçèêè, óòâåðæäàþùåãî, ÷òî ñóùåñòâóåò
çàêîíû ìåõàíèêè — çàêîíû Íüþòîíà (ñîîòâåòñòâåííî â               ñèãíàë, ðàñïðîñòðàíÿþùèéñÿ ñ áåñêîíå÷íî áîëüøîé ñêîðîñòüþ.
íåèíåðöèàëüíûõ ñèñòåìàõ îòñ÷åòà (ÍÈÑÎ) ýòè çàêîíû íå             Ñ÷èòàåòñÿ, ÷òî ñâîéñòâà ìàòåðèàëà ñòåðæíÿ è îêðóæàþùåé ñðåäû
âûïîëíÿþòñÿ). Âñå ÈÑÎ (à èõ áåñ÷èñëåííîå ìíîæåñòâî) ìîãóò        ñîâåðøåííî íå âëèÿþò íà âåëè÷èíó ýòîé ñêîðîñòè.
äâèãàòüñÿ îòíîñèòåëüíî äðóã äðóãà ðàâíîìåðíî è ïðÿìîëèíåéíî,           êàæäîé ÈÑÎ äîëæíû áûòü ÷àñû, õîä êîòîðûõ, åñòåñòâåííî,
è ñîãëàñíî êëàññè÷åñêîìó ïðèíöèïó îòíîñèòåëüíîñòè —              îäèíàêîâ. Íî ÷òîáû îòðåãóëèðîâàòü õîä ÷àñîâ è óñòàíîâèòü
ïðèíöèïó îòíîñèòåëüíîñòè Ãàëèëåÿ — âñå ÈÑÎ ðàâíîïðàâíû.          îäèíàêîâîå ïîëîæåíèå ñòðåëîê â îäèí è òîò æå ìîìåíò âðåìåíè,
Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî ïðè ðàññìîòðåíèè êàêîãî-ëèáî ÿâëåíèÿ ìîæíî     ìîæíî ïîñòóïèòü äâóìÿ, ïî êëàññè÷åñêèì ïðåäñòàâëåíèÿì,
èñïîëüçîâàòü ëþáóþ ÈÑÎ, âñå îíè ýêâèâàëåíòíû. Ðàâíîïðàâèå        îäèíàêîâûìè ñïîñîáàìè: 1) ñâåñòè ÷àñû â îäíî ìåñòî (íàïðèìåð,
ÈÑÎ äàåò îïðåäåëåííûé âûáîð ÑÎ, â êîòîðîé öåëåñîîáðàçíî (äëÿ     ñäåëàòü ýòî íà ÷àñîâîì çàâîäå), ñèíõðîíèçèðîâàòü èõ õîä è
áîëåå ïðîñòîãî ìàòåìàòè÷åñêîãî îïèñàíèÿ è äëÿ áîëåå ÿñíîãî       ðàçâåñòè ïî ðàáî÷èì ìåñòàì (ñ÷èòàåòñÿ, ÷òî ïåðåäâèæåíèå ÷àñîâ
ôèçè÷åñêîãî ïîíèìàíèÿ) ðàññìàòðèâàòü êàêóþ-ëèáî çàäà÷ó. Íî       íå âëèÿåò íà èõ õîä); 2) òàê êàê â ïðèíöèïå ñóùåñòâóåò áåñêîíå÷íî
èìåííî èç-çà ðàâíîïðàâèÿ ýòèõ ÈÑÎ ïîëó÷àåìûå â íèõ               áûñòðûé ñèãíàë, òî èç “öåíòðà” (íàïðèìåð, èç íà÷àëà êîîðäèíàò
ðåçóëüòàòû áóäóò îáúåêòèâíû, ðåàëüíû, õîòÿ êîëè÷åñòâåííî         ÑÎ) ìîæíî ïîñëàòü óñëîâíûé ñèãíàë è íà âñåõ ÷àñàõ
ìîãóò èìåòü ðàçíûå çíà÷åíèÿ. Íàïðèìåð, äâèæåíèå ïàññàæèðà â      îäíîâðåìåííî áóäóò óñòàíîâëåíû îäèíàêîâûå ïîëîæåíèÿ ñòðåëîê
ïîåçäå ìîæíî îïèñàòü êàê â ÈÑÎ “Ïîåçä”, òàê è â ëþáîé äðóãîé     (ïðàêòè÷åñêè âñå ìû òàê è ïîñòóïàåì, ñâåðÿÿ õîä ñâîèõ ÷àñîâ ïî
ÈÑÎ, íàïðèìåð “Çåìëÿ”, îòíîñèòåëüíî êîòîðîé ÈÑÎ “Ïîåçä”          ñèãíàëó, êîòîðûé ïîñûëàåòñÿ ðàäèîñòàíöèåé, êàê áû äàëåêî îíà
äâèæåòñÿ ïðÿìîëèíåéíî è ðàâíîìåðíî. Åñòåñòâåííî, ÷òî ñêîðîñòè    íå áûëà ðàñïîëîæåíà).
äâèæåíèÿ ïàññàæèðà â ýòèõ ÈÑÎ ðàçíûå, íî îáå îíè “íàñòîÿùèå”,         Âûøå áûëî ñêàçàíî, ÷òî êëàññè÷åñêàÿ ôèçèêà îñíîâûâàåòñÿ
îáå ðåàëüíûå.                                                    íà ïðèíöèïå äàëüíîäåéñòâèÿ, ò.å. âîçìîæíîñòè ïåðåäà÷è ñèãíàëà
      ×òîáû îïðåäåëèòü ìåñòîïîëîæåíèå ìàòåðèàëüíîãî îáúåê-       (äåéñòâèÿ, èíôîðìàöèè) ìãíîâåííî íà ëþáîå ðàññòîÿíèå.
òà â ïðîñòðàíñòâå, íåîáõîäèìî â êàæäîé ÈÑÎ ïðèïèñàòü êàæäîé      Ïðîìåæóòî÷íàÿ ñðåäà ïðè ýòîì íå îêàçûâàåò íèêàêîãî âëèÿíèÿ
òî÷êå îïðåäåëåííîå ÷èñëîâîå çíà÷åíèå — êîîðäèíàòó. Äëÿ ýòîãî     íà ñêîðîñòü ïåðåäà÷è äåéñòâèÿ. Ýòî ïîëîæåíèå âàæíî äëÿ
íåîáõîäèìî “ìåòðèçîâàòü” ïðîñòðàíñòâî, ò.å., èñïîëüçóÿ           ïîñëåäóþùåãî èçëîæåíèÿ, ïîýòîìó ïîêàæåì ñïðàâåäëèâîñòü åãî,
ìàñøòàáíóþ ëèíåéêó, îïðåäåëèòü ìåñòîïîëîæåíèå ýòîé òî÷êè         àíàëèçèðóÿ ðÿä èçâåñòíûõ ÷èòàòåëþ ïðèìåðîâ. Ïî êëàññè÷åñêîé
îòíîñèòåëüíî íà÷àëà êîîðäèíàò. Ïî êëàññè÷åñêèì                   òåîðåìå ñëîæåíèÿ ñêîðîñòåé (âûâîä åå äàí â § 2)
ïðåäñòàâëåíèÿì ñâîéñòâà ìàñøòàáà íå èçìåíÿþòñÿ îò åãî                                          u = u′ + v ,
ïåðåíîñà. Ïîýòîìó âñå ÈÑÎ ìîæíî ìåòðèçîâàòü, ïîëüçóÿñü îäíèì     ãäå v — îòíîñèòåëüíàÿ ñêîðîñòü äâèæåíèÿ îäíîé ÈÑÎ
8                                                                                                                               9