Ø Скорость света в вакууме одинакова во всех инерциальных системах отсчета, это универсальная физическая константа.
Ø Все з-ны природы одинаковы во всех инерциальных системах отсчета – расширенный принцип относительности.
Из этих постулатов следуют все основные положения СТО:
Основные положения СТО (без формул):
1. Единого потока времени, равноценного всегда и везде, не существует → следовательно, абсолютной одновременности событий в разных системах отсчета (т.е. в разных условиях движения) не может быть → одновременность относительна.
Т.е. события, одновременные в одной системе отсчета, не будут одновременными в другой.
Доказательство – мысленный опыт Эйнштейна :
Для наблюдателя в вагоне свет загоревшейся лампочки достигнет стен вагона А и Б одновременно. Для наблюдателя на платформе свет раньше придет к стене А, т.к. она движется навстречу свету, а потом – к стене Б, т.к. она «убегает» от света.
2. Пространственно-временные свойства тел зависят от скорости их движения: при приближении скорости движения тела к скорости света его пространственные размеры сокращаются, масса увеличивается, а время замедляется – это так называемые релятивистские (от лат. relativus - относительный) явления или эффекты.
Относительные эффекты нельзя заметить, если наблюдатель движется в сопутствующей системе отсчета (т.е. движется параллельно с измеряемой системой), т.к. действует принцип относительности (в инерциальных системах все процессы протекают одинаково).
Если же система движется относительно наблюдателя со скоростью, близкой к скорости света - относительные эффекты можно заметить и измерить.
Изменение пространства обратимо:
Если длина космического корабля в полете уменьшается в 2 раза с точки зрения наблюдателя на Земле (он отрывается от Земли со скоростью 11,2 км/с – это II космическая скорость), то при возвращении на Землю корабль сбавляет скорость, и его длина становится такой, какой была на Земле.
Изменение времени необратимо:
Парадокс близнецов: один из близнецов провел на Земле 50 лет после запуска ракеты, в которой улетел его брат (υракеты ≈ С = 300 000 км/с), за это время брат постарел на 1 год.
Если космонавт в возрасте 25 лет улетел на такой же ракете, оставив на Земле новорожденного сына, то по возвращении отцу будет 26 лет, а сыну – 50 (причина – физиологические процессы идут в соответствии со временем). Т.о. ракета выпадает из хода времени на Земле.
Для людей относительные эффекты кажутся чем-то невозможным, однако они подтверждаются экспериментально:
С учетом относительных эффектов построены ускорители элементарных частиц – синхрофазотроны.
Если же скорости тел << C, то для них справедливы законы механики (частный случай Спец.ТО!).