Номер 2, страница 235 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

Вопросы к параграфу. Параграф 62. Постулаты теории относительности. Глава 8. Элементы теории относительности - номер 2, страница 235.

Условие.

2. В чём отличие первого постулата теории относительности от принципа относительности в механике?

Решение.

Решение 2.

Решение

Отличие между первым постулатом теории относительности и принципом относительности в классической механике заключается в широте их применения и фундаментальности. Чтобы понять это отличие, рассмотрим оба принципа.

Принцип относительности в механике (принцип Галилея) был сформулирован Галилео Галилеем. Он утверждает, что все механические законы природы имеют одинаковую форму во всех инерциальных системах отсчета (ИСО), то есть в системах, движущихся друг относительно друга равномерно и прямолинейно. Это означает, что никакими механическими опытами, проведенными внутри замкнутой системы, нельзя установить, покоится она или движется равномерно. В основе этого принципа лежат преобразования Галилея, которые связывают координаты и время в двух ИСО, движущихся со скоростью $v$ вдоль оси $x$:
$x' = x - vt$
$y' = y$
$z' = z$
$t' = t$
Этот принцип успешно применялся в рамках классической механики Ньютона. Однако в конце XIX века было обнаружено, что уравнения электродинамики Максвелла, описывающие свет и другие электромагнитные явления, не подчиняются этому принципу. Они меняли свою форму при переходе от одной ИСО к другой с помощью преобразований Галилея, что создавало серьезное противоречие между механикой и электродинамикой.

Первый постулат специальной теории относительности (СТО), сформулированный Альбертом Эйнштейном, является обобщением принципа Галилея. Он гласит, что все законы природы — не только механические, но и электромагнитные, термодинамические и любые другие — одинаковы во всех инерциальных системах отсчета. Эйнштейн постулировал, что принцип относительности является универсальным, а не частным свойством только механических явлений.

Таким образом, ключевое отличие состоит в области применимости. Принцип относительности Галилея относится только к законам механики, в то время как первый постулат Эйнштейна распространяет этот принцип на абсолютно все физические законы. Это обобщение превращает принцип относительности из частного закона механики в один из фундаментальных принципов всей физики.

Ответ: Главное отличие состоит в том, что принцип относительности в механике (принцип Галилея) утверждает одинаковость протекания только механических явлений во всех инерциальных системах отсчета, тогда как первый постулат теории относительности Эйнштейна распространяет этот принцип на все без исключения законы природы (включая электромагнитные), делая его универсальным и фундаментальным.