Законы природы одинаковы (инвариантны, ковариантны) во всех инерциальных системах координат.
Замедление времени.
Эффект аналогичный сокращению длины. Время, согласно преобразованиям Лоренца относительно, и зависит от системы отсчета. Представим себе два одинаковых космических корабля движущихся с высокими скоростями в противоположные скорости. Космонавт первого космических корабля будет видеть, что второй корабль короче чем у него. Космонавт же второго корабля будет видеть первый корабль короче. Аналогично со временем. Оба космонавта чистят зубы за 5 минут. Но в подобной ситуации первый космонавт будет чистить зубы дольше чем 5 минут по часам второго. Второй же будет чистить дольше чем первый. Здесь совершенно невозможно сказать одновременно они закончили чистить зубы или нет. Простое Ньютоновское понятие одновременности здесь не работает! Как видно из формул преобразования Лоренца смешивают понятие пространства и времени. Именно поэтому в космологии употребляют понятие четырехмерное пространство-время. В нем нет понятия одновременности. Вместо него введено такое понятие как интервал:
Эта величина уже на зависит от системы отсчета.
Воспользовавшись преобразованиями Лоренца для координат запишем:
,(9.2)
откуда
.(9.3)
Таким образом, из выражения (9.3) следует, что линейный размер тела, движущегося относительно инерциальной системы отсчета, уменьшается в направлении движения в 
раз.
Это изменение продольного размера тела при его движении называют Лоренцевым сокращением. Линейные размеры тела максимальны в той инерциальной системе отсчета, относительно которой тело покоится.
Лоренцево сокращение геометрических размеров тел не является кажущимся и не связано с физическим воздействием движения на размеры тел. Оно отражает не абсолютность пространственных интервалов, а их зависимость от выбора системы отсчета. Понятие пространственного размера абсолютно лишь в том смысле, что всякий материальный объект обладает пространственной протяженностью. Однако численное значение пространственных характеристик тел относительно, в различных системах отсчета оно неодинаково. Это объясняется тем, что значения пространственных характеристик присущи не материальным объектам самим по себе, а лишь отношениям этих объектов к системам отсчета.
|
|
Релятивистские инварианты.
Определим величины, сохраняющиеся при переходе из одной системы отсчета в другую. Их обычно называются инвариантами. Как отмечалось, 4-импульсу 
соответствует инвариант
Подставляя значение 
получаем
| (17.12) |
Это соотношение между релятивистской энергией и релятивистским импульсом выполняется как для частицы" так и для тела, и даже для сложной системы, так как при его выводе нигде не использовалась неделимость объекта. И общем случае в (17.12) под Е следует понимать полную энергию системы, а под - геометрическую сумму импульсов всех частей системы.
Интервал — расстояние между двумя событиями в пространстве-времени, являющееся обобщением евклидового расстояния между двумя точками. Интерваллоренц - инвариантен, то есть не меняется при переходе от одной инерциальной системы отсчёта к другой, и, даже более, является инвариантом (скаляром) в специальной и общей теории относительности. Это свойство интервала делает его фундаментальным понятием, на основе которого может, в соответствии спринципом относительности, быть осуществлена ковариантная формулировка физических законов.
|
|