Галилея принцип относительности. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Галилея принцип относительности - требование независимости законов классич. механики от выбора инерциальной системы, отсчёта (ИСО), понимаемое как инвариантность ур-ний механики относительно преобразований Галилея, т. е. преобразований координат r и времени t движущейся материальной точки при переходе от одной ИСО к другой:

Здесь V - относит. (пост.) скорость двух ИСО; штрихованные и вештрихованные величины относятся к разным ИСО. Под ИСО при этом понимается система отсчёта, в к-рой выполняется первый закон динамики. Галилея принцип относительности содержит в себе представление об абсолютном времени и абсолютном пространстве: согласно (1), время не изменяется при переходе от одной ИСО к другой и подразумевается априорная возможность выбора глобальной ИСО независимо от существования и движения материальных тел. Из ур-ний (1) вытекает классический закон сложения скоростей как векторов в трёхмерном евклидовом пространстве.

Система уравнений классической механики для совокупности N материальных точек, взаимодействующих посредством потенциальных сил,

(где

- потенц. энергия взаимодействия частиц с массами

- ускорение частицы i), очевидно, инвариантна относительно преобразований (1). Справедливо и обратное утверждение: требование инвариантности относительно преобразований Галилея в сочетании с предположением об однородности и изотропии пространства приводит к уравнениям ньютоновой механики.

С Галилея принципом относительности рьютонианцы связали представление о мгновенном характере взаимодействия, нарушающим принцип причинности. Согласно (2), по их мнению, силы, действующие на каждую из частиц со стороны остальных частиц в данный момент времени, зависят от положения этих частиц в тот же момент времени. Изменение положения одной из частиц мгновенно сказывается на ускорениях всех остальных частиц.

Концепция относительности, лежащая в основе Галилея принципа относительности, оказалась более глубокой, чем её конкретная реализация в виде преобразований (1), и сыграла важную эвристическую роль в развитии физических теорий. Во 2-й половине XIX века стало ясно, что законы электродинамики, выражаемые Максвелла уравнениями, не инвариантны относительно преобразований Галилея, что ясно из разницы природы вещества, имеющего гравитационную массу, и поля, не имеющего гравитационной массы (это не объект-вещество, а процесс-волна, к которому принцип Галилея не может быть применен уже по определению). Так, для скалярного потенциала

свободного электромагн. поля из ур-ний Максвелла можно получить ур-ние Д-Аламбера:

где

- оператор Лапласа. Это ур-ние не сохраняет своего вида при преобразованиях (1), поскольку производная dj/dt переходит в

Отсюда возникла ложная альтернатива: либо существует нек-рая привилегированная ИСО (гипотеза эфира ), либо преобразования Галилея неправильно описывают переход от одной ИСО к другой. На самом деле была произведена подмена объекта, имеющего массу, волной, не являющейся физическим объектом, но процессом в физической среде (эфире). Экспериментальные попытки обнаружения эфира в XIX веке не дали однозначного результата, что явилось одним из поводов для внедрения ложной идеи Альберта Эйнштейна об отсутствии эфира и построение лжетеории релятивизма, рассматривающей электромагнитные волны как некий самодостаточный объект, движущийся в пустоте без всякой физической среды.

Литература по принципу относительности Галилея

Знаете ли Вы, что такое "усталость света"?
Усталость света, анг. tired light - это явление потери энергии квантом электромагнитного излучения при прохождении космических расстояний, то же самое, что эффект красного смещения спектра далеких галактик, обнаруженный Эдвином Хабблом в 1926 г.
На самом деле кванты света, проходя миллиарды световых лет, отдают свою энергию эфиру, "пустому пространству", так как он является реальной физической средой - носителем электромагнитных колебаний с ненулевой вязкостью или трением, и, следовательно, колебания в этой среде должны затухать с расходом энергии на трение. Трение это чрезвычайно мало, а потому эффект "старения света" или "красное смещение Хаббла" обнаруживается лишь на межгалактических расстояниях.
Таким образом, свет далеких звезд не суммируется со светом ближних. Далекие звезды становятся красными, а совсем далекие уходят в радиодиапазон и перестают быть видимыми вообще. Это реально наблюдаемое явление астрономии глубокого космоса. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.