Номер 4, страница 235 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

4. Для описания физических процессов

А. все системы отсчёта являются равноправными

Б. все инерциальные системы отсчёта являются равноправными

Какое из этих утверждений справедливо согласно специальной теории относительности?

1) только А

2) только Б

3) и А, и Б

4) ни А, ни Б

Решение

Для ответа на этот вопрос необходимо обратиться к постулатам специальной теории относительности (СТО), сформулированным Альбертом Эйнштейном.

Первый постулат СТО, также известный как принцип относительности, гласит, что все законы физики имеют одинаковую форму во всех инерциальных системах отсчета (ИСО). Это означает, что никакими опытами, проведенными внутри замкнутой системы, нельзя определить, находится ли она в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения. Из этого напрямую следует, что все инерциальные системы отсчета являются равноправными для описания физических явлений.

Второй постулат утверждает постоянство скорости света в вакууме ($c$) во всех инерциальных системах отсчета.

Рассмотрим предложенные утверждения:

А. все системы отсчета являются равноправными

Это утверждение неверно в рамках СТО. Специальная теория относительности ограничивается рассмотрением только инерциальных систем. Неинерциальные системы отсчета (те, что движутся с ускорением) не равноправны инерциальным, так как в них законы физики принимают другой, более сложный вид (например, для объяснения движения тел приходится вводить фиктивные силы инерции). Принцип равноправия всех систем отсчета является основой общей теории относительности (ОТО), а не специальной.

Б. все инерциальные системы отсчета являются равноправными

Это утверждение является точной формулировкой принципа относительности и, следовательно, одним из столпов специальной теории относительности. Оно утверждает эквивалентность всех инерциальных систем отсчета. Следовательно, это утверждение справедливо согласно СТО.

Таким образом, из двух предложенных утверждений специальной теории относительности соответствует только утверждение Б.

Ответ: 2) только Б