Релятивистская механика

Релятивистская механика —механика, учитывающая законы теории относительности, изучающая законы движения тел со скоростями, близкими к скорости света. Ничего еще не зная об этих законах, сразу можно утверждать: необходимое (но отнюдь недостаточное) требование к релятивистской механике таково — при «малых скоростях» V/c≪1 законы релятивистской механики должны переходить в законы механики Ньютона. Основание для такого утверждения состоит в том, что законы механики Ньютона проверены на многовековом опыте.

Второй закон Ньютона формально имеет тот же вид, что и в классической механике:

где Т — сила.

Но в релятивистской механике формула, определяющая вектор импульса, выглядит так:

Здесь m — масса покоя тела (масса в той системе, где тело покоится). Эта масса связана с энергией, «заключенной в теле», соотношением: E=mc^2.

Второе основное соотношение — формула для кинетической энергии:

Принцип относительности: Принцип относительности Эйнштейна представляет собой фундаментальный физический закон, согласно которому любой процесс протекает одинаково в изолированной материальной системе, находящейся в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения. Иначе говоря, законы физики имеют одинаковую форму во всех инерциальных системах отсчета

В основе СТО лежат два постулата, выдвинутых Эйнштейном.

1. Все законы природы одинаковы во всех инерциальных системах отсчета.
   Уравнения, выражающие законы природы, инвариантны по отношению к любым инерциальным системам отсчета. Инвариантность – неизменность вида уравнения при переходе из одной системы отсчета в другую (при замене координат и времени одной системы – другими).
2. Скорость света в пустоте одинакова во всех инерциальных системах отсчета и не зависит от скорости источника и приемника света.
   Все как-то пытались объяснить отрицательный результат опыта Майкельсона–Морли, а Эйнштейн – постулировал это, как закон.

В первом постулате главное то, что время тоже относительно – такой же параметр, как и скорость, импульс и др.

Второй – возводит отрицательный результат опыта Майкельсона–Морли в ранг закона природы: c = const.

Специальная теория относительности представляет физическую теорию, изучающую пространственно-временные закономерности, справедливые для любых физических процессов, когда можно пренебречь действием тяготения. СТО, опираясь на более совершенные данные, раскрывает новый взгляд на свойства пространства и времени. Эти свойства необходимо учитывать при скоростях движения, близких к скорости света.