Номер 1, страница 240 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

Как называются величины, не изменяющиеся при переходе от одной системы отсчёта к другой?

Величины, которые не изменяются (сохраняют своё значение) при переходе от одной системы отсчёта к другой, называются инвариантными (от латинского invarians — неизменяющийся) или просто инвариантами.

Понятие инвариантности является одним из ключевых в физике. Физические законы должны быть инвариантны относительно смены системы отсчёта, то есть иметь одинаковую формулировку для любого наблюдателя. Однако набор конкретных инвариантных физических величин зависит от того, в рамках какой теории рассматривается переход между системами отсчёта.

В классической (ньютоновской) механике

При переходе между инерциальными системами отсчёта (которые движутся друг относительно друга равномерно и прямолинейно) в соответствии с преобразованиями Галилея, инвариантными величинами являются:

• Масса тела ($m$)
• Промежуток времени между двумя событиями ($\Delta t$)
• Расстояние между двумя точками в один и тот же момент времени ($l$)
• Ускорение ($\vec{a}$)
• Сила ($\vec{F}$), так как $m$ и $\vec{a}$ инвариантны.

В то же время такие величины, как координаты, скорость, импульс и кинетическая энергия, не являются инвариантными, так как их значения зависят от выбранной системы отсчёта.

В специальной теории относительности (СТО)

При скоростях, близких к скорости света, преобразования Галилея перестают быть точными, и для перехода между инерциальными системами отсчёта используются преобразования Лоренца. В этом случае набор инвариантов меняется:

• Скорость света в вакууме ($c$). Это фундаментальный постулат СТО — скорость света одинакова во всех инерциальных системах отсчёта.
• Пространственно-временной интервал ($s$). В СТО время и расстояние по отдельности теряют свою инвариантность (эффекты замедления времени и сокращения длины). Однако их определённая комбинация, называемая интервалом, остаётся неизменной. Квадрат интервала между двумя событиями вычисляется по формуле $s^2 = (c\Delta t)^2 - (\Delta x)^2 - (\Delta y)^2 - (\Delta z)^2$ и имеет одинаковое значение во всех инерциальных системах отсчёта.
• Масса покоя ($m_0$). Это масса частицы в той системе отсчёта, где она находится в покое. Масса покоя является инвариантной характеристикой частицы, в отличие от релятивистской массы, которая зависит от скорости.

Таким образом, хотя конкретные примеры инвариантных величин могут различаться в разных разделах физики, общий термин для них один и тот же.

Ответ: Инвариантные величины (инварианты).