Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Эйнштейн А. -> "Собрание научных трудов в четырех томах. Том 1" -> 66

Собрание научных трудов в четырех томах. Том 1 - Эйнштейн А.

Эйнштейн А. Собрание научных трудов в четырех томах. Том 1 — М.: Наука, 1965. — 702 c.
Скачать (прямая ссылка): sobranienauchnihtrudovt11965.djvu
Предыдущая << 1 .. 60 61 62 63 64 65 < 66 > 67 68 69 70 71 72 .. 263 >> Следующая

Однако нельзя утверждать априори, что если два события одновременны в
системе отсчета к - мы подразумеваем под этим систему координат
181
Теория относительности
1911 г.
вместе с часами,- то те же события также должны быть одновременными в
системе отсчета к'. Нельзя сказать, что время имеет абсолютный, т. е.
независимый от состояния движения системы отсчета смысл. Это и есть
произвол, который содержался в нашей кинематике.
Но в нашей кинематике имеется и второе обстоятельство, содержащее
произвол. Мы имеем в виду размеры тела, например, длину стержня, и верим,
будто точно знаем, какова эта длина, даже тогда, когда тело находится в
движении относительно системы отсчета, в которой мы описываем события. Но
следующее короткое рассуждение показывает, что это вовсе не такое простое
понятие, какое мы инстинктивно представляем себе. Возьмем стержень,
движущийся относительно системы отсчета к вдоль своей оси. Спрашивается,
какова ддина этого стержня? Этот вопрос может иметь только один смысл:
какие операции мы должны проделать, чтобы узнать, какова длина стержня.
Наблюдателю с масштабной линейкой можно сообщить такой импульс, чтобы он
приобрел скорость, равную скорости стержня; тогда он будет покоиться
относительно стержня и сможет определить длину этого стержня, повторно
прикладывая свой масштаб совершенно так же, как на самом деле
определяется длина покоящегося тела. В результате измерения он получит
вполне определенное число и сможет с известным основанием констатировать,
что измерил длину этого стержня.
Но если существуют только такие наблюдатели, которые не движутся вместе
со стержнем, а находятся в покое относительно некоторой определенной
системы отсчета к, то мы можем поступать следующим образом. Представим
себе, что вдоль пути, проходимого стержнем, который движется вдоль своей
оси, расположено очень большое количество часов и возле каждых часов
стоит наблюдатель. Пусть часы сверены с помощью световых сигналов
описанным выше способом, так что в своей совокупности они показывают
время, относящееся к системе отсчета к. Пусть теперь эти наблюдатели
определяют в системе к два положения, в которых находятся начало и конец
стержня в определенное заданное время t, или, другими словами, положение
обоих часов, мимо которых проходит начало или конец стержня, когда эти
часы показывают время t. Затем расстояние между двумя полученными таким
образом точками (или часами) определяется путем последовательного
прикладывания к соединяющему их отрезку масштабной линейки, покоящейся
относительно системы отсчета к. Результаты этих двух манипуляций с полным
основанием можно назвать длиной движущегося стержня. Однако следует
отметить, что эти две манипуляции необязательно должны приводить к
совпадающим результатам или, другими словами, что геометрические размеры
тела нельзя считать независимыми от состояния движения системы отсчета,
относительно которой эти размеры определяются.
182
15
Теория относительности
Если мы не сделаем этих двух произвольных предположений, то уже не сможем
решить следующую элементарную задачу: пусть даны координаты х, у, z и
время t события в системе к; требуется определить координаты х\ у\ z* и
время if того же события, отнесенные к другой системе, которая совершает
известное равномерное и прямолинейное движение относительно системы к. И
вот оказывается, что простое решение этой задачи, принятое до сих пор,
основывается на этих двух предположениях, только что признанных нами
произвольными.
Как же снова поставить на ноги кинематику? Ответ получается сам собой:
как раз те обстоятельства, которые причиняли нам раньше мучительные
затруднения, и выводят нас на правильный путь после того, как мы получим
больше свободы действий, отказавшись от указанных произвольных
предположений. Оказывается, что как раз те два на первый взгляд
несовместимых постулата, на которые указывает нам опыт, а именно: принцип
относительности и принцип постоянства скорости света, приводят к вполне
определенному решению проблемы преобразований координат и времени.
Получающиеся при этом результаты в некоторых отношениях резко
противоречат нашим обычным представлениям. Математические соображения,
приводящие к этим результатам, очень просты, однако здесь не место
подробно излагать их *. Мы остановимся лишь на главнейших следствиях,
которые получаются из них чисто логическим путем, без дополнительных
предположений.
Сначала рассмотрим кинематику. Поскольку мы дали физическое определение
координат и времени, то каждое соотношение между пространственными и
временными величинами будет иметь вполне определенный физический смысл.
Получаются следующие результаты. Если мы имеем твердое тело, равномерно
движущееся относительно выбранной нами координатной системы к, то это
тело в направлении своего движения выглядит укороченным во вполне
определенном отношении по сравнению с размерами, которыми оно обладает в
этой системе в состоянии цокоя. Если скорость тела обозначить через v, а
Предыдущая << 1 .. 60 61 62 63 64 65 < 66 > 67 68 69 70 71 72 .. 263 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed