Инерциальная система отсчета

Все, что нас окру­жает в мире, в конечном счете может быть описано следу­ющим образом: для момента времени t задаются координа­ты всех частиц, из которых состоят окружающие нас тела, и значения всех полевых характеристик в каждой точке пространства. Так надо сделать для всех моментов времени, такое описание будет полным и исчерпывающим. При этом могут обнаружиться определенные связи между события­ми, представляющие собой не что иное, как законы приро­ды. Но координаты и моменты времени могут быть заданы лишь в определенной системе отсчета, от которой будет за­висеть получаемая картина.

В связи с этим возникают две проблемы. Первая — как пе­ревести описание одной и той же ситуации из одной систе­мы отсчета в другую? Это техническая проблема. Если дви­жение одной системы относительно другой известно, то перевод можно осуществить чисто математическими мето­дами.

Другая проблема более глубокая. Целью физической тео­рии является установление связей между событиями, происходящими в разных точках пространства в разные моменты времени. И система отсчета влияет на форму протекания физических процессов. Одна и та же начальная конфигурация тел в различных системах отсчета в дальнейшем со временем может вести себя по-разному. Частица, движущаяся в одной системе отсчета равномер­но и прямолинейно, в другой может двигаться самым причудливым образом. Как в этой ситуации определить, чем «руководствуется» частица в своем движении? Про­извол в выборе системы отсчета делает эту проблему особенно острой. Если в каждой системе «своя физика», то как можно найти «объективные законы природы»?

Данная проблема решается естественным (т. е. природным) путем. Существуют привилегированные системы отсчета, для которых и формулируются физические законы. Их проявления в других системах определяются тогда чисто математическими методами. Существуют такие системы отсчета, в которых пространство однородно и изотропно, а время однородно. Такие системы отсчета называются инерциальными.

Любое описание реально­сти в физике привязано к определенной (и конкрет­ной) системе отсчета. Но выбор системы отсчета за­висит от нас. В то же время картины одного и того же явления, наблюдаемого из различных систем отсчета, будут разными. В системе отсчета, жестко связанной с Землей, Солнце восходит на востоке и заходит на за­паде, а в системе, связан­ной с Солнцем, светило во­обще неподвижно, а Земля вращается вокруг него и своей оси. Ощущения че­ловека, неподвижного в системе отсчета, связанной со стулом, на котором он сидит, будут разными, если этот стул стоит в городской квартире или в каюте ко­рабля, находящегося в мо­ре во время шторма. Пос­ледний пример наглядно показывает, что одинако­вые устройства в разных системах отсчета могут функционировать по-раз­ному. Материал с сайта http://worldof.school

Изменение положения Солнца на небе, связанное с вращением Земли

На этой странице материал по темам:

• Инерциальная система отсчета конспект кратко