Собрание научных трудов в четырех томах. Том 1 - Эйнштейн А.
Скачать (прямая ссылка):
абстракции.
8
1
К электродинамике движущихся тел
Может показаться, что все трудности, касающиеся определения "времени",
могут быть преодолены тем, что вместо слова "время" я напишу {положение
маленькой стрелки моих часов". Такое определение, действительно,
достаточно в случае, когда речь идет о том, чтобы определить время лишь
для того самого места, в котором как раз находятся часы; однако это
определение уже недостаточно, как только речь будет идти о том, чтобы
связать друг с другом во времени ряды событий, протекающих в различных
местах, или, что сводится к тому же, установить время для тех событий,
которые происходят в местах, удаленных от часов.
Желая определить время событий, мы могли бы, конечно, удовлетвориться
тем, что заставили бы некоторого наблюдателя, находящегося с часами в
начале координат, сопоставлять соответствующее положение стрелки часов с
каждым световым сигналом, идущим к нему через пустоту и дающим знать о
регистрируемом событии. Такое сопоставление связано, однако, с тем
неудобством, известным нам из опыта, что оно не будет независимым от
местонахождения наблюдателя, снабженного часами. Мы придем к гораздо
более практическому определению путем следующих рассуждений.
Если в точке А пространства помещены часы, то наблюдатель, находящийся в
А, может устанавливать время событий в непосредственной близости от А
путем наблюдения одновременных с этими событиями положений стрелок часов.
Если в другой точке 5 пространства также имеются часы (мы добавим: "точно
такие же часы, как в точке М"), то в непосредственной близости от В тоже
возможна временная оценка событий находящимся в В наблюдателем. Однако
невозможно без дальнейших предположений сравнивать во времени какое-либо
событие в А с событием в В; мы определили пока только "Ч-время" и "5-
время", но не общее для А и В "время". Последнее можно установить, вводя
определение, что "время", необходимое для прохождения света из А в В,
равно "времени", требуемому для прохождения света из В в А. Пусть в
момент tд по "Л-времени" луч света выходит из А в В, отражается в момент
tB по "5-времени" от 5 к А и возвращается назад в А в момент t'A по "Л-
времени". Часы в А и 5 будут идти, согласно определению, синхронно, если
tB ^А -- tA tB.
Мы сделаем допущение, что это определение синхронности можно дать
непротиворечивым образом и притом для сколь угодно многих точек и что,
таким образом, справедливы следующие утверждения:
1) если часы в 5 идут синхронно с часами в 4, то часы в А идут
синхронно с часами в 5;
К электродинамике движущихся тел
1905 г.
2) если часы в А идут синхронно как с часами в В, так и с часами в С,
то часы в В и С также идут синхронно относительно друг друга.
Таким образом, пользуясь некоторыми (мысленными) физическими
экспериментами, мы установили, что нужно понимать под синхронно идущими,
находящимися в различных местах покоящимися часами, и благодаря этому,
очевидно, достигли определения понятий: "одновременность" и "время".
"Время" события - это одновременное с событием показание покоящихся
часов, которые находятся в месте события и которые идут синхронно с
некоторыми определенными покоящимися часами, причем с одними и теми же
часами при всех определениях времени.
Согласно опыту, мы положим также, что величина
2АВ __ у *А"*А
¦есть универсальная константа (скорость света в пустоте).
Существенным является то, что мы определили время с помощью покоящихся
часов в покоящейся системе; будем называть это время, принадлежащее к
покоящейся системе, "временем покоящейся системы".
§ 2. Об относительности длин и промежутков времени
Дальнейшие соображения опираются на принцип относительности и на принцип
постоянства скорости света. Мы формулируем оба принципа следующим
образом.
1. Законы, по которым изменяются состояния физических систем, не зависят
от того, к которой из двух координатных систем, движущихся относительно
друг друга равномерно и прямолинейно, эти изменения состояния относятся.
2. Каждый луч света движется в "покоящейся" системе координат с
определенной скоростью V, независимо от того, испускается ли этот луч
света покоящимся или движущимся телом.
При этом _
Путь луча света Скорость - Цр0меЖуТ0К времени '
причем "промежуток времени" следует понимать в смысле определения в § 1.
Пусть нам дан покоящийся твердый стержень, и пусть длина его, измеренная
также покоящимся масштабом, есть L Теперь представим себе, что стержню,
ось которого направлена по оси X покоящейся координатной системы,
сообщается равномерное и параллельное оси X поступательное движение (со
скоростью г;) в сторону возрастающих значений х. Поставим
ю
3. Zur Elektrodynamik bewegter Korper; von A. Einstein,
DaB die Elektrodynamik Maxweils - wie dieselbe gegen-wai-tig aufgefaBt zu
werden pflegt - in ibrer Anwendung auf bewegte Korper zu Asymmetrion
fiibrt, welebe den Phanomenen mclit anzuhaften seheiuen, ist bekannt. Man
denke z. B. an die elektrodynamisehe Wechselwirkung zwischen eineui Mag*
