Zasada względności Galileusza jako podstawa teorii względności Einsteina

Zasada względności Galileusza jako podstawa teorii względności Einsteina
Zasada względności Galileusza jako podstawa teorii względności Einsteina
Anonim

Teoria względności, przedstawiona społeczności naukowej na początku ubiegłego wieku, zrobiła furorę. Jej autor, A. Einstein, wyznaczył główne kierunki badań fizycznych na nadchodzące dziesięciolecia. Nie zapominaj jednak, że niemiecki naukowiec w swojej pracy wykorzystywał liczne osiągnięcia swoich poprzedników, w tym słynną zasadę względności słynnego włoskiego naukowca Galileusza.

Zasada względności Galileusza
Zasada względności Galileusza

Włoski naukowiec poświęcił znaczną część swojego życia studiom mechaniki, stając się jednym z twórców takiej gałęzi fizyki jak kinematyka. Eksperymenty Galileusza pozwoliły mu dojść do wniosku, że nie ma fundamentalnych różnic w stanach spoczynku i ruchu jednostajnego - chodzi o to, który punkt odniesienia będzie brany pod uwagę. Słynny fizyk zwrócił uwagę, że prawa mechaniki obowiązują nie dla jednego wybranego układu współrzędnych, ale dla wszystkich układów. Ta zasada przeszła do historii jakozasady względności Galileusza, a systemy zaczęto nazywać inercjami.

Naukowiec z przyjemnością potwierdził swoje obliczenia teoretyczne licznymi przykładami z życia. Szczególnie popularny był przykład z książką na pokładzie: w tym przypadku w stosunku do samego statku jest on w spoczynku, a względem obserwatora na brzegu porusza się. Zasada Galileusza potwierdza jego tezę, że nie ma różnicy między spoczynkiem a ruchem.

Zasada Galileusza
Zasada Galileusza

Zasada względności sformułowana w ten sposób przez Galileusza zrobiła furorę wśród jego współczesnych. Rzecz w tym, że przed publikacją prac włoskiego naukowca wszyscy byli przekonani o prawdziwości nauk starożytnego greckiego naukowca Ptolemeusza, który twierdził, że Ziemia jest ciałem absolutnie nieruchomym, w stosunku do którego poruszają się inne rzeczy. Galileusz zniszczył ten pomysł, otwierając nowe horyzonty dla nauki.

Eksperymenty Galileusza
Eksperymenty Galileusza

Jednocześnie ani zasada względności Galileusza, ani prawo bezwładności nie powinny być idealizowane. Rzeczywiście, na podstawie tego sformułowania możemy stwierdzić, że wszystkie te przepisy są absolutnie ważne dla dowolnych parametrów prędkości i odległości między ciałami, ale tak nie jest. Pierwszym krokiem od doktryny Galileusza-Newtona do teorii względności było opracowanie przez Gaussa, Gerbera i Webera teoretycznych podstaw zjawiska, które nazwano „potencjalnym opóźnieniem”.

Ani Galileusz, ani Newton, ze względu na poziom wiedzy, jaka istniała w tym czasie, nie mogli nawetdomyślam się, że gdy prędkość ciała zbliża się do prędkości światła, prawa bezwładności po prostu przestają działać. Ogólnie rzecz biorąc, zasada względności Galileusza jest idealna tylko dla tych systemów, które składają się z dwóch ciał, to znaczy wpływ innych obiektów i zjawisk na nie jest tak nieznaczny, że można go pominąć. Ruch w takim układzie (przykładem jest ruch obrotowy Ziemi wokół Słońca) nazwano później absolutnym, wszystkie inne ruchy nazwano względnymi.

Zalecana: