Читать онлайн «Теория Эйнштейна и физическая относительность»

* . о ι , ι I ι ' ι ι · Теория Эйнштейна ( и, физическая относительность ι ■ Академик В. Α. Φ ο κ Теория Эйнштейна и физическая относительность ИЗДАТЕЛЬСТВО «ЗНАНИЕ» Москва 1967 530. 1 2-3-2 Движенья нет, сказал мудрец брадатый. Другой смолчал и стал пред «им ходите Сильнее бы «е мог он возразить; Хвалили все ответ замысловатый* Но, господа, забавный случай сей Другой пример на память мне приводите Ведь каждый день пред нами солнце ходят* Однако ж нрав упрямый Галилей, А* С. Пушкт Введение Темой нашей книжки является вопрос об относительности движения — вопрос, весьма близкий к тому, который поставлен в приведенном выше полуш^птгивом стихотворении Пушкина. Вокруг этого вопроса столетиями велись споры, достигавшие временами большой остроты. В первых строках своего стихотворения Пушкин имел в виду спор древнегреческих философов Зенона и Диогена, а «другой пример» спора есть, очевидно, спор между сторонниками геоцентрической и гелиоцентрической системы мира (сторонниками учений Птоломея и Коперника). Не напрасно упомянут и Галилей, выдвинувший свой принцип относительности и тем самым поставивший весь вопрос по-новому. В XX веке, с появлением теории относительности Эйнштейна, старый спор вновь обострился и продолжается до сих пор. Очень часто бывает, что спорящие стороны не могут прийти к общему мнению потому, что смешивают разные понятия и обозначают их одним термином. Поэтому для выяснения вопроса необходимо прежде всего проанализировать и уточнить основные понятия, о которых идет речь, и тем самым избежать их смешения. Если и тогда останутся разные мнения, то это будут уже расхождения по существу дела. В случае же теории относительности, где «существо дела» формулировано в виде уравнений, признаваемых всеми физиками, можно надеяться, что выяснение и уточнение основных понятий приведет в конце концов к единому пониманию теории. Предметом нашего анализа является понятие относительности. Существует относительность движения в смысле сво- 3 боды выбора системы отсчета; она проявляется, в частности, в возможности пользоваться, для формального описания движения Солнца и планет, как системой Птоломея, так и системой Коперника. Поэтому свободу выбора системы отсчета можно назвать принципом относительности Птоломея— Коперника. С другой стороны, существует относительность движения в смысле Галилея, которая проявляется в том, что в двух инерциальных системах отсчета (например, в двух кораблях), движущихся дрямолинейцо и равномерно друг относительно друга, все физические процессы протекают одинаковым образом. Эту относительность можно назвать принципом относительности Галилея, или, если иметь в виду дальнейшие обобщения, принципом относительности Галилея—Лоренца. Первый вопрос, который нам предстоит разобрать, состоит в следующем. Является ли принцип относительности Птоломея—Коперника тем же самым, что и принцип относительности Галилея—Лоренца? На этот вопрос мы даем отрицательный ответ.