|
2. ЗАКОНОМЕРНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ ТЕЛ В ИНЕРЦИАЛЬНЫХ СИСТЕМАХ И О СУЩЕСТВОВАНИИ ЗАКОНА ИЕРАРХИИ ДВИЖЕНИЯ ИНЕРЦИАЛЬНЫХ СИСТЕМ Все явления и процессы природы протекают, в основном, в инерциальных системах: Галактика, Солнечная система, Земля, поезд, самолет, река, корабль и в других материальных телах. Каждая инерциальная система имеет свою определенную скорость движения, которая передается всем материальным телам данной системы, независимо от движения этих тел относительно нее. Обычно инерциальные системы рассматриваются изолированно друг от друга, без учета взаимосвязи их движений, хотя они могут быть неразрывно связаны в своей иерархической структуре «лестнице». Кроме того, движущийся объект в одно и то же время может рассматриваться как тело (элемент системы) и как инерциальная система. Например, поезд относительно Земли – движущееся тело, а относительно пассажира – инерциальная система. Для наглядного представления картины движения материальных тел, находящихся в инерциальном состоянии, рассмотрим схему ступенчатой модели иерархии движения инерциальных систем. Для упрощения модели иерархической картины векторы скоростей направлены в одну сторону. Корабль Vк.отн. = Vсолнца + Vземли + Vреки + Vкорабля РекаVр.отн. = Vсолнца + Vземли + Vреки ЗемляVз.отн. = Vсолнца + Vземли СолнцеVсолнце В одной инерциальной системе может находиться ряд «подчиненных» инерциальных систем, входящих последовательно одна в другую, при этом на каждом уровне может находиться бесконечное множество равноправных инерциальных систем. Для описания движения таких систем (тел) относительно друг друга достаточно использовать преобразования Галилея. Однако, при анализе движения тел, находящихся на различных уровнях иерархии движения, необходимо учесть скорость каждой инерциальной системы, входящей в модель иерархии движения инерциальных систем. Пренебрежение закономерностью иерархии движения может привести к некорректным представлениям о законах материального мира. Для наглядности допускаемых таких ошибок, приведем один известный пример. В центре вагона поезда, движущегося со скоростью V, висит лампа. Пассажир, лампа, вагон образуют инерциальную систему, в которой свет распространяется с постоянной скоростью. По мнению пассажира, при включении лампы, свет достигает передней и задней стенок вагона одновременно. Затем утверждают, что наблюдатель, находящийся на платформе, за пределами вагона, придет к другому выводу. За то время, пока свет от лампы распространяется в направлении движения поезда (и соответственно обратно), поезд успевает продвинуться на некоторое расстояние. Поэтому считают, что в направлении движения свет распространяется на несколько большее расстояние, чем в противоположном направлении. Таким образом, считают, что свет достигает передней стенки вагона немного позже, чем задней. — 30 —
|