Специальная теория относительности. Согласование механики и электродинамики получило новый импульс после появления работы А.Эйнштейна “К электродинамике движущихся тел” в 1905 г

Согласование механики и электродинамики получило новый импульс после появления работы А.Эйнштейна “К электродинамике движущихся тел” в 1905 г. Абсолютное ньютоново время нужно заменить “временами” различных систем отсчета. “Местное время” Лоренца у Эйнштейна получило конкретное физическое содержание. Были установлены два принципа специальной теории относительности (СТО):

Принцип относительности. Законы, управляющие всеми физическими явлениями одни и те же для двух наблюдателей, движущихся равномерно и прямолинейно др. относительно друга. Постоянство скорости света. Свет в пустоте распространяется с одинаковой скоростью, независимо от движения источника и наблюдателя. Часы на движущемся предмете замедляют свой ход, и наблюдателю, находящемуся “в покое”, кажется, что на движущемся объекте время течет медленнее.

Существует теоретически мыслимый “эффект близнецов”, который заключается в том, что улетевший с околосветовой скоростью с Земли человек, вернувшись, застает своего брата-близнеца состарившимся гораздо сильнее, чем он сам.

Но вышеуказанный эффект можно трактовать совершенно по-иному[17, т.2, с.27]. Дело в том, что для возвращения улетевшему брату пришлось бы двигаться по замкнутой(криволинейной) траектории, т.е. с ускорением. Тогда задача принадлежит уже не специальной, а общей теории относительности [37]. Но и в этом случае относительность движения не позволяет установить, какой из братьев должен состариться сильнее: оставшийся или улетевший. Таким образом, парадокс остается, только "перемещается" из СТО в ОТО.

Если в классической механике возможны сколь угодно большие скорости, то в СТО - скорость света предельна. Но со скоростью распространения светового сигнала связана экспериментальная реализация понятия одновременности. И это, возможно, наиболее радикальное изменение во взглядах на пространство и время, внесенное СТО. Закон сложения скоростей в классической механике в СТО , где и - скорости "продольных" складываемых движений, - суммарная скорость, а - скорость света.

Классическая механика ввела две субстанции: вещество и энергию и два закона сохранения. СТО свела их к одной субстанции и к одному закону сохранения: массы-энергии. Масса и энергия преобразуются друг в друга по закону . Эта формула получена Эйнштейном в 1907 г.