Будь-які механічні процеси в усіх інерціальних СВ відбуваються однаково, тобто жодними механічними дослідами всередині системи не можна встановити, рухається система рівномірно прямолінійно чи перебуває в стані спокою.

В інерціальних СВ виконується класичний закон додавання швидкостей:

Швидкість руху тіла відносно нерухомої СВ дорівнює сумі швидкості руху тіла відносно рухомої СВ і швидкості руху рухомої СВ відносно нерухомої:

2. Передумови створення спеціальної теорії відносності

Проблемне питання

• Чи поширюється принцип відносності Ґалілея – Ньютона на електромагнітні явища?

• Чи відбуваються електромагнітні процеси (взаємодія електричних зарядів, явище електромагнітної індукції, поширення електромагнітних хвиль тощо) однаково в усіх інерціальних СВ?

• Чи залежить швидкість поширення світла від вибору СВ?

Постулати спеціальної теорії відносності

Спеціальна теорія відносності (СТВ) розглядає взаємозв’язок фізичних процесів тільки в інерціальних СВ, тобто в СВ, які рухаються одна відносно одної рівномірно прямолінійно.

Перший постулат СТВ:

В інерціальних СВ всі закони природи однакові.

Це означає, що всі інерціальні СВ еквівалентні (рівноправні).

Другий постулат СТВ:

Швидкість поширення світла у вакуумі однакова в усіх інерціальних СВ.

Це означає, що швидкість поширення світла у вакуумі інваріантна – вона не залежить від швидкості руху джерела або приймача світла. Матеріальні об’єкти не можуть мати швидкість більшу, ніж швидкість світла.

Подія

Подія – будь-яке явище, що відбувається в певній точці простору в певний момент часу.

Подія для матеріальної точки вважається заданою, якщо задано координати місця, де подія відбувається, і час , коли ця подія відбувається.

З геометричної точки зору, задати подію означає задати точку в чотиривимірному просторі «координати – час».

У класичній механіці І. Ньютона час однаковий у будь-якій інерціальній СВ.

У релятивістській механіці час залежить від вибору СВ.

Проведемо уявний експеримент

Нехай посередині космічного корабля, який рухається зі швидкістю відносно зовнішнього спостерігача, відбувся спалах світла.

Відносність одночасності подій:

Для спостерігача всередині корабля світло досягає носа і корми корабля одночасно.

Для спостерігача поза кораблем світло досягає носа корабля пізніше, ніж корми (тому що корма наближається до спостерігача, а ніс корабля віддаляється від нього)

Релятивістський закон додавання швидкостей