Релятивистская механика Механика Ньютона, или, как говорят, классическая механика, основана на принципе относительности Галилея, согласно которому все законы механики одинаковы во всех инерциальных системах отсчета. Математически принцип относительности в классической механике выражается с помощью преобразования Галилея - закона сложения скоростей при переходах от одной инерциальной системы отсчета к другой.Пусть частица движется параллельно осям
и
в направлении скорости
. Тогда
совпадает с модулем скорости частицы
в системе
, а
- с модулем скорости
частицы в системе
и формула, определяющая
через
и
, будет иметь вид:
. (12.77)
Скорости
являются коллинеарными и направлены в одну сторону. Следовательно, последняя формула выражает закон сложения релятивистских скоростей.
Рассмотрим частные случаи. Пусть
, тогда
. (12.78)
Этот результат является следствием того, что в основе преобразования Лоренца, а, следовательно, и формулы сложения скоростей, лежит предположение, что скорость света в вакууме одинакова во всех инерциальных системах отсчета. Далее, пусть
, а
, где
- сколь угодно малая положительная величина. Тогда, согласно формуле сложения скоростей:
. (12.79)
Таким образом, если каждая из складываемых скоростей не превышает скорость света в вакууме
, то и результирующая скорость не может превысить
.
§ 12.7. Преобразование ускорений
Пусть в системе
, которая движется со скоростью
относительно системы
, частица испытывает ускорение, компоненты которого в некоторый момент времени равны
. Далее, пусть скорость частицы в этот же момент времени равна нулю. Тогда для системы
справедливо:
;
;
; (12.80)
. (12.81)
Движение частицы в системе
определяется, соответственно, уравнениями:
;
;
;
; (12.82)
. (12.83)