Пространство и время

Относительность механического движения и одинаковость (безотносительность) законов механики в разных инерциальных системах отсчёта  и составляют содержание Галилеева  принципа относительности. 

Говорят, что  прозрение пришло к Альберту Эйнштейну  в одно мгновение. Ученый якобы ехал на трамвае по Берну (Швейцария), взглянул на уличные часы и внезапно осознал, что если бы трамвай сейчас разогнался до скорости света, то в его восприятии эти часы остановились бы — и  времени бы вокруг не стало. Это и  привело его к формулировке одного из центральных постулатов относительности  — что различные наблюдатели  по-разному воспринимают действительность, включая столь фундаментальные  величины, как расстояние и время. 

Говоря научным  языком, в тот день Эйнштейн осознал, что описание любого физического  события или явления зависит  от системы отсчета, в которой  находится наблюдатель (см. Эффект Кориолиса). Если пассажирка трамвая, например, уронит очки, то для нее они упадут вертикально  вниз, а для пешехода, стоящего на улице, очки будут падать по параболе, поскольку трамвай движется, в  то время как очки падают. У каждого  своя система отсчета. 

Но хотя описания событий при переходе из одной  системы отсчета в другую меняются, есть и универсальные вещи, остающиеся неизменными. Если вместо описания падения  очков задаться вопросом о законе природы, вызывающем их падение, то ответ  на него будет один и тот же и  для наблюдателя в неподвижной  системе координат, и для наблюдателя  в движущейся системе координат. Закон распределенного движения в равной мере действует и на улице, и в трамвае. Иными словами, в  то время как описание событий  зависит от наблюдателя, законы природы  от него не зависят, то есть, как принято говорить на научном языке, являются инвариантными. В этом и заключается принцип относительности. 

Как любую гипотезу, принцип относительности нужно  было проверить путем соотнесения  его с реальными природными явлениями. Из принципа относительности Эйнштейн вывел две отдельные (хотя и родственные) теории. Специальная, или частная, теория относительности исходит из положения, что законы природы одни и те же для всех систем отсчета, движущихся с постоянной скоростью. Общая теория относительности распространяет этот принцип на любые системы отсчета, включая те, что движутся с ускорением. Специальная теория относительности  была опубликована в 1905 году, а более  сложная с точки зрения математического  аппарата общая теория относительности  была завершена Эйнштейном к 1916 году. http://elementy.ru/trefil/43 

ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ТЕОРИЯ

физическая  теория, в развитии которой необходимо различать 3 этапа.

1) Принцип  относительности классической механики (Галилей, Ньютон) гласит: во всех  равномерно и прямолинейно движущихся  системах механические процессы  протекают точно так же, как  и в покоящихся. Следовательно,  прямолинейное равномерное движение  соответствующей системы не может  быть определено, установлено без  помощи тел, находящихся вне  системы. Так, напр., если в прямолинейно  и равномерно движущемся железнодорожном  вагоне подбросить вертикально  вверх мяч, то он снова упадет  вниз по перпендикуляру, точно  так же, как если бы вагон  стоял. Напротив, наблюдателю, стоящему на железнодорожной насыпи, траектория представляется в виде параболы. Исходя из формы наблюдаемой извне и зафиксированной (сфотографированной) параболы, можно определить скорость движения поезда по отношению к местонахождению наблюдателя. Подобным образом обстоит дело с движением небесных тел во Вселенной. Попытки (Физо в 1849, Майкельсон в 1881, В. Вин и др.) при помощи электромагнитных (оптических) средств создать абсолютную систему отношений в мировом пространстве (нечто сходное с покоящимся «эфиром» как абсолютным, неподвижным пространством – Ньютон) окончились неудачно.

2) В  специальной теории относительности  Эйнштейна (1905) создано новое для  физики понятие времени. Время  определяется уже не через  вращение Земли, а через распространение  света (300 000 км/с). Это время так  тесно связано с пространственными  измерениями, что вместе они  образуют пространство, имеющее  четыре измерения. Став координатой,  время теряет свой абсолютный  характер, становится только «относительной»  величиной в системе связей. Было  найдено такое понятие пространственного  времени, которое соответствует  всем физическим фактам. 3) Всеобщая  теория относительности (Энштейн, 1916) устанавливает, что сила тяжести  и ускорение равноценны, что в  соответствии с миром Минковского  (1908) трехмерная система координат  классической физики дополняется  временем как четвертой координатой  (см. Континуум). Она расширяет наблюдение, включая рассмотрение равномерно-ускоренных  и вращающихся систем, что требует  сложного математического аппарата; необходимая для этого геометрия впервые определяется благодаря данной физической теории относительности (см. Метагеометрия). Теория относительности разрешает проблемы, которые возникают из наблюдения за распространением электромагнитных и оптических явлений, специально – за распространением света в движущихся системах. Результаты наблюдений, истолкованных с помощью теории относительности, отклоняются от результатов наблюдений классической механики и электродинамики только там, где речь идет о больших скоростях и огромных расстояниях. http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_philosophy/2920/ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ