Очевидное? Нет, еще неизведанное… (Смилга) - страница 54

Если внимательно проследить за выводом, то можно увидеть, что в выражении x>1 = x>0 + (V – v)t величина t по своему смыслу означает время, измеренное в системе K. А строго говоря, чтобы описывать движение тела в системе K>1 мы должны вместо t использовать t>1, то есть время, измеренное в системе K>1. Может быть, в системе K>1 к моменту определения координат тело прошло 5 минут, а в системе K только 4?! Но мы молчаливо предполагали, что t>1 = t.

Почему мы сделали это предположение?

Только потому, что повседневный опыт убеждает нас в его справедливости>[21].

Однако возникает законный вопрос, что вообще означают слова «время, измеренное в одной системе, время, измеренное в другой системе», какой смысл вкладывается в эти понятия?

Какой физический процесс соответствует символам t>1 и t, а, кстати, заодно и x>1 и x?

Символы — это ведь не более чем символы. Они получают жизнь только тогда, когда мы однозначно определим, как именно можно отыскать те физические величины, которые они описывают.

Таким образом, вопрос о переходе от одной системы отсчета к другой возвращает нас снова к проблеме измерения времени.

Поэтому логично и естественно дать именно сейчас рецепт для измерения и координат и времени в данной системе.

1. Координата или длина в системе K определяется сравнением ее с масштабной линейкой, неподвижной в этой системе.

2. Время в системе К определяется показаниями часов, покоящихся в данной системе.

В другой координатной системе K>1 необходимо иметь часы и масштаб, которые покоятся в этой системе, и все измерения производить именно этим масштабом и этими часами.

Как видите, x>1 и x, или t>1 и t, соответствуют, вообще говоря, разным физическим процессам — измерениям, которые проводятся в разных физических условиях. Но достаточно предположить существование сигналов, распространяющихся с бесконечной скоростью, чтобы убедиться в том, что t>1 = t.

Не будем далее углубляться в дебри анализа. Мы зафиксировали наше предположение и объяснили смысл значков x и x>1, t и t>1. Пока этого достаточно.

Итак, формулы перехода от одной системы K к другой K>1, равномерно и прямолинейно движущейся вдоль оси x первой системы, имеют вид:

x>1 = x – vt;

y>1 = y;

z>1 = z;

t>1 = t.

Это преобразование координат и времени при переходе от одной системы к другой называют преобразованием Галилея.

Естественно расширить вопрос. А как обстоит дело с остальными законами механики? Будут ли справедливы в системе K>1 все остальные законы в том случае, если они соблюдаются в системе K? Говоря другими словами, будет ли система K>1 также инерциальной системой отсчета? Оказывается, что да, будет.