Немецкий ученый бросил вызов необъятной Вселенной благодаря грандиозным открытиям, которые носят его имя. Принцип относительности Эйнштейна, специальная и общая теория относительности, квантовая теория фотоэффекта, теория индуцированного излучения — все эти теории и принципы относительности сделали их автора одним из самых выдающихся ученых всех времен. Работы Альберта Эйнштейна выходили за рамки человеческого понимания, выводы и результаты работы были настолько шокирующими, что понять их зачастую не может даже современный образованный человек. Космические скорости, взаимоотношения между телами, искажение пространства-времени, инерциальные системы отчетов и многие другие открытия величайшего ученого неподвластны простому человеческому пониманию.
Одним из интереснейших и имеющих практическое значение открытий, сделанных Эйнштейном, является принцип относительности. Возможно, его можно считать самым фундаментальным, конечно, после теории относительности. Основные идеи этого принципа весьма просты, и для их понимания не требуется выдающихся познаний в физике, хотя практическое значение и интерес к этому явлению невозможно переоценить.
История складывания фундаментального закона
Все началось с того, что было научно доказано, что все объекты нашей Вселенной находятся в постоянном движении, в том числе и Земля. Она постоянно и с неизменной скоростью движется как вокруг Солнца, так и вокруг своей оси. Парадокс заключается в том, что если Земля движется, то почему никакие объекты и тела, расположенные на Земле, не ощущают этого движения и, более того, это невозможно наблюдать в экспериментах, проводимых на Земле? Автомобильный спидометр показывает 0 км/ч, когда авто находится в состоянии покоя, и это исходя из нашего восприятия логично, но исходя из теории относительности автомобиль движется с очень большой скоростью.
Средневековые ученые (14-15 век) были не способны конкретно ответить на этот вопрос, хотя и понимали, что Земля не находится в состоянии покоя. Их деятельность подхватили ученые эпохи Возрождения. Такие ученые, как Николай Кузанский и Джордано Бруно, одними из первых пришли к фактическому разрешению этого вопроса.
Аналогия Джордано Бруно
Дело в том, что все в этом мире познается в сравнении. Мы способны определить движение и его скорость только посредством сравнения с абсолютно неподвижным объектом, но проблема в том, что полного отсутствия перемещения не существует и все объекты во Вселенной находятся в постоянном движении. Поэтому мы не способны объективно оценить движение. Джордано Бруно в своей работе «О бесконечности, Вселенной и мирах» предлагает понять этот принцип через аналогию с кораблем, который находится в открытом море. Люди, находящиеся на палубе, не видя абсолютно никаких ориентиров и не зная, что вода течет, не способны заметить движение корабля, а тем более его скорость.
Это происходит потому, что в такой обособленной ситуации люди не способны сравнить их движения с каким-либо неподвижным объектом, так как этого объекта они не видят.
На основании этого простого и логичного примера и раскрывается суть принципа относительности Эйнштейна. Галилео Галилей дал четкую логическую формулировку данного явления, которая заключается в том, что, находясь в абсолютно замкнутой физической системе координат, просто невозможно определить, покоится эта система или равномерно движется. Но Альберт Эйнштейн утверждает, что абсолютно неподвижного объекта не существует.
Сущность принципа
Находясь на любом другом объекте, таком как Солнце, о котором мы точно знаем, что он движется, будет казаться, что вокруг вращается все окружающее. Сложится впечатление, что мы находимся в центре мира, вокруг которого вращается остальная реальность, и свое движение совместно с движением самого Солнца почувствовать мы не в силах. Точно так же, находясь дома в абсолютном покое и читая любимую книгу, читатель не ощущает абсолютно никакого движения. Хотя он движется, и с огромной скоростью, учитывая скорость вращения Земли, но этого не ощущается, так как все неподвижные для нас объекты движутся с той же скоростью. Невозможно сопоставить свое движение с неподвижным телом, так как такого тела просто не существует.
Прародителем принципа относительности заслужено является Галилео Галилей, так как он первым дал формулировку этому физическому явлению. Но по его теории относительность применима не ко всем законам природы, она действует для законов классической механики. Принцип относительности Галилея следует рассматривать только для классической механики. Альберт Эйнштейн расширяет границы этой теории.
Он научно доказал, что такая фундаментальная основа распространяется не только на всю механику, но и на электродинамику, то есть на все известные нам законы природы и физические явления.
Лоуренс писал об Эйнштейне как о создателе принципа относительности, основываясь на том, что он распространил данную идею на все законы природы и сформулировал точный работающий закон. Основание было заложено Галилео Галилеем, но Эйнштейн сделал данную теорию более полной. Вероятно, Лоуренс хотел отдать должное Эйнштейну и неоднократно говорил о нем как о создателе данной идеи.
Что мы имеем на сегодняшний день?
Принцип относительности Эйнштейна в первую очередь гласит, что полного покоя не существует, все тела движутся относительно друг друга. Важной деталью в теории Эйнштейна является полное отрицание эфира, что не было в теории Пуанкаре, который занимался работой над идеей относительности. Эйнштейн отрицал существование эфира как системы отсчета, так как в его понимании абсолютной системы отсчета просто не существует, что в корне не признавал Пуанкере.
Лоуренс, хотя и не всегда был приверженцем Эйнштейновской теории, признал, что именно он перевел данную теорию из разряда гипотезы в разряд базовых и основополагающих законов физики.
Все вполне рационально и логично, хотя существует на этой почве предположение, которое упоминается в работе «О бесконечности, Вселенной и мирах». Если параллельно нашей реальности существует другая реальность, которая движется с такой же скоростью в тот же промежуток времени, то мы физически не способны узнать о существовании такой реальности.
Так как в одну и ту же единицу времени мы будем находиться в одной и той же точке координат, только параллельно друг другу.
Вскоре большинство ученых примкнуло к идеям немецкого ученого, и принцип относительности Эйнштейна становится незыблемым и необсуждаемым постулатом.
Все объекты движутся, полного покоя не существует, все процессы в любых системах отсчета проходят одинаково вне зависимости от того, находится система отсчета в состоянии покоя или движется.
