مبدأ النسبية

مبدأ النسبية التي قدمها غاليليو فيبادئ ذي بدء ، امتدت إلى النظم الميكانيكية. وقال إنه لا توجد تجارب ميكانيكية يمكن أن تحدد ما إذا كان النظام في حالة راحة أو يتحرك بشكل مستقيم ومتساوٍ. وبعبارة أخرى ، عندما يتم إجراء التجارب الميكانيكية نفسها في أنظمة إحداثيات قصورية مختلفة (مع قوى عامل القصور الذاتي) ، ستكون النتائج متشابهة.

لاحظ غاليليو أن آليات الحركة ، أو بالأحرىفالاصطدامات والإضرابات وقذائف المقذوفات والظواهر الأخرى تعطي النتائج نفسها: سواء في المختبرات التي تتحرك بشكل موحد أو مستقيمي ، وفي تلك البقية.

اشرح هذا المبدأ الميكانيكيالنسبية ممكن في المثال التالي. دعونا نقول أن سيارة واحدة تمر بالقرب من آخر دون أي هزة ، وهذا هو ، في سرعة ثابتة ، بالتساوي. وكل شيء حوله يكتنفه الضباب الكثيف الكثيف الذي لا يمكن رؤيته على الإطلاق. السؤال هو: هل يمكن للركاب في السيارة تحديد أي منهم يتحرك؟ هل يمكن مساعدتهم بإجراء تجارب على الميكانيكا؟

اتضح أنه في هذه الحالة ، يمكن للركابلمراقبة الحركة النسبية فقط. على الرغم من حقيقة أن جميع قوانين الحركة وقواعد إضافة ناقلات يتم تطويرها بمساعدة نقل المختبرات ، فإنها لا تكتشف "لا تشعر" بأي تأثير لهذه الحركة على نفسها. كما يشير مبدأ النسبية إلى أنه لا توجد تجارب ميكانيكية تجعل من الممكن الكشف عن حركة موحدة مستقيمة للإطار المرجعي بالنسبة للنجوم والشمس. ومع ذلك ، مع الحركة المتسارعة للإطار المرجعي نسبة إلى النجوم والشمس ، تتأثر نتائج التجارب.

مبدأ الجليل النسبية في الميكانيكايستحق عناية خاصة. لا يمكن إعطاء أيا من أنظمة الجليل الأفضلية من حيث المبدأ ، على الرغم من أنه من الناحية العملية فإنه من المستحسن النظر في هذا النظام المرجعي أو ذاك كنظام مفضل حسب الحالة.

لذلك ، بالنسبة للراكب الذي يسافر في السيارةالإحداثيات ، التي ترتبط بالجهاز ، ستكون نظامًا مرجعيًا أكثر طبيعية من النظام المرتبط بالطريق. وسيصبح النظام الأخير ، بدوره ، أكثر ملاءمة لشخص يراقب حركة السيارة ، يقف بالقرب من الطريق. تمتلك أنظمة الجليل المختلفة تكافؤًا أساسيًا ، والذي يتم التعبير عنه في حقيقة أنه بالنسبة للانتقال بين الأنظمة ، توجد الصيغ نفسها ، والقيمة المتغيرة هي فقط قيمة السرعة النسبية.

يعتبر هذا المبدأ من النسبية معوجهة نظر الحركيات ، ولكن هذا التكافؤ بين أنظمة مختلفة هو سمة للديناميكية. هذا هو المبدأ التقليدي للنسبية.

هناك أيضا مبدأ خاصيمتد إلى أي ظواهر فيزيائية ، وليس مجرد حركات ميكانيكية. يكمن جوهرها في حقيقة أن أي نظام إحداثيات يتحرك بشكل موحد ومستقيم بالنسبة لبعضها البعض ، أي ظواهر فيزيائية تجري بنفس الطريقة ، وأي تجارب مادية تعطي نتيجة مماثلة.

يتم تعريف هذا الحكم على أنه خاصمبدأ النسبية ، لأنه يشير إلى حالات خاصة من حركة موحدة مستقيمة. في مثل هذه الحالة ، تبدو جميع القوانين كما هي بالنسبة لأنظمة الإحداثيات المتعلقة بالنجوم ، وأي أنظمة أخرى تتحرك بشكل موحد ومستقيم بالنسبة للنجوم.

هناك أيضاً مبدأ أكثر عمومية يغطي حالات أنظمة الإحداثيات بحركة متسارعة. يطلق عليه المبدأ العام للنسبية.