V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
Původ takových sil však lze rámci STR snadno vysvětlit vlastnosti těchto zdánlivých sil (jejich
vliv fyzikální jevy) mohou být vyjádřeny obecně invariantními rovnicemi. prostoročasové relace, hmotnost, energie, hybnost atd.
V inerciální vztažné soustavě kartézských souřadnicích x~i element prostoročasového
intervalu tvar
ds2 ηik dx~i dx~k . první
pohled zdá, obecný princip relativity odporuje zkušenosti, protože neinerciálních vztažných
soustavách objevují "fiktivní" setrvačné síly ovlivňující pohyb těles průběh fyzikálních dějů. Tedy intervaly prostoru času měřené tomtéž místě různými pozorovateli
závisí pouze jejich (okamžitých) vzájemných rychlostech, nikoliv jejich zrychlení.
Přejdeme-li libovolné soustavě prostoročasových souřadnic obecně neinerciální vztažné
http://astronuklfyzika.: OBECNÁ TEORIE RELATIVTITY fyzika gravitace
v libovolné jiné souřadnicové soustavě.Ullmann V.cz/Gravitace2-1.htm 10) [15.10. Můžeme tak vyslovit přirozený požadavek, aby
fyzikální zákony platné nějaké vztažné soustavě platily každé jiné vztažné soustavě: "všechny
fyzikální zákony mají stejný tvar libovolné vztažné soustavě".
To, zákony speciální teorie relativity platí při obrovských zrychleních vyššich než asi 1030 cm/s2
(tj. Podobně "ideální" (dostatečně tuhé) měřící tyče
neinerciálního pozorovatele budou ukazovat stejné délky jako tyče pohybující momentálně
inerciálně spolu ním. Avšak "ideální" (dostatečně pevné odolné)
hodiny, nimiž pozorovatel takové neinerciální soustavě měří čas, nemění svou strukturu a
vlastnosti vlivem zrychlení, takže tyto hodiny půjdou stejně rychle jako inerciální hodiny pohybující
se daném okamžiku spolu pozorovatelem.2008 12:14:35]
.
Speciální teorie relativity, která operuje většinou inerciálnimi vztažnými soustavami, schopna
popisovat vlastnosti nerovnoměrně pohybujících objektů (relativistická dynamika). hlediska
pozorovatele inerciálni soustavě možno neinerciální (zrychlenou) vztažnou soustavu považovat
za spojitou posloupnost jednotlivých inerciálních soustav, takže vztah prostoročasových souřadnic
bude dán Lorentzovými transformacemi plynule proměnnými rychlostmi., nezávisí okamžitém zrychlení, ale
pouze okamžité rychlosti) vysokou přesností potvrzuje experimentálně při rozptylu částic o
vysokých energiích [229]. Toto Einsteinův obecný princip
relativity (zobecnění speciálního principu relativity), který vyjádřen matematicky zní: "všechny
fyzikální zákony lze zapsat tvaru invariantním (kovariantním) vzhledem transformacím
prostoročasových souřadnic".
Obecný princip relativity tedy tvrdí, nejen systémy (pseudo)kartézských prostoročasových
souřadnic spojené inerciálními vztažnými soustavami, ale libovolné jiné soustavy
prostoročasových souřadnic, jsou pro formulaci fyzikálních zákonů zcela rovnocenné. Soustava prostoročasových souřadnic věcí volby proto
nemá žádný vztah fyzikálnímu obsahu teorie. Vztažné
soustavy spojené nerovnoměrně (zrychleně) pohybujícími tělesy nejsou inerciální, takže mezi
nimi není přímo použitelná Lorentzova transformace
