Принцип инвариантности скорости света

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Принцип инвариантности скорости света следует из принципа относительности гласящего, что все физические законы инвариантны относительно выбора инерциальной системы отсчёта. Так, максимальная скорость распространения взаимодействия (сигнала), называемая скоростью света, должна быть одинаковой во всех инерциальных системах отсчёта.

Данное утверждение находится в глубоком противоречии с повседневным опытом. Мы понимаем, что скорости (и расстояния) меняются при переходе от покоящейся системы к движущейся, при этом интуитивно полагая, что время абсолютно. Из инвариантности же скорости распространения сигнала следует, что время прошедшее между двумя событиями, может меняться при переходе к другой системы отсчёта, так же, как может меняться расстояние. Поэтому долгое время считалось, что и скорость света относительна и зависит от скорости движения наблюдателя относительно мирового эфира. Это положение было подвергнуто сомнению результатами опытов Майкельсона-Морли 1887г (хотя первые результаты не согласующиеся с теорией эфира были получены Майкельсоном ещё в 1881г), убедительно показавшим независимость скорости света. Результат совершенно не укладывался в существующую картину мира. Для его объяснения было предложено множество модификаций теории эфира.

Со временем стало ясно, что необходимо изменить само представление о пространстве и времени, что классические преобразования Галилея являются приближёнными и справедливыми для малых (по сравнению со скоростью света) скоростей. В общем же случае необходимо применять релятивистские преобразования Лоренца, которые легли в основу специальной теории относительности Эйнштейна.