Рис. 1
Нехай в деякий момент лампочка Про дала короткочасний спалах світла. Так як швидкість поширення світла в системі відліку, пов'язаної зі стрижнем (як і у всякій інерціальній системі відліку), дорівнює з в обох напрямках, то світлові імпульси досягнуть рівновіддалених від О фотоелементів А і B в один і той же момент часу (у системі відліку В«стриженьВ») і обидва фотоелемента спрацюють одночасно.
Інакше йде справа в K - системі. У цій системі відліку швидкість світлових імпульсів в обох напрямках дорівнює також з , однак прохідні ними шляху різні. Дійсно, поки світлові імпульси йдуть до точок А і В, останні перемістяться вправо (мал. 1) і, отже, фотоелемент А спрацює раніше, ніж фотоелемент В.
Таким чином, події, одночасні в одній системі відліку, не є одночасними в іншій системі відліку, тобто одночасність на відміну від уявлень ньютонівської механіки є поняттям відносним. А це в свою чергу означає, що час в різних системах відліку тече неоднаково. br/>
1.2 Рівність поперечних розмірів тіл
Уявімо собі дві інерціальні системи звіту К і К?, осі Y і Y? які паралельні один одному і перпендикулярні напрямку руху однієї системи щодо іншої.
Причому початок відліку O? K?-системи рухається по прямій, що проходить через початок відліку OK-системи. Встановимо уздовж осей Y і Y? стрижні ОА і O? A?, які є еталонами метра в кожній з цих систем відліку. Уявімо далі, що в момент збігу осей Y і Y? верхній кінець лівого стрижня зробить мітку на осі Y К-системи. Чи збігається ця мітка з точкою А - верхнім кінцем правого стрижня? p align="justify"> Принцип відносності дозволяє відразу відповісти на це питання: так, збігається. Якби це було не так, то з точки зору обох систем відліку один зі стрижнів виявився б, наприклад, коротше іншого і, отже, була б можливість експериментально відрізнити одну з інерційних систем відліку від іншої за більш коротким поперечним розмірам. Однак це суперечить принципу відносності. p align="justify"> Звідси випливає, що поперечні розміри тіл однакові в усіх інерційних системах відліку. Це означає також, що при зазначеному виборі початку відліку K? - І К-систем координати y? і y будь-якої точки чи події збігаються, тобто y? = Y. p align="justify"> Це співвідношення являє собою одне з шуканих перетворення координат.
1.3 Уповільнення часу
Отже, наше завдання - порівняти протягом часу в різних інерційних системах відліку. Як відомо, час вимірюється годинами, причому під годинником є ​​зважаючи будь-який прилад, в якому використовується той чи інший періодичний процес. Тому в теорії відносності прийнято звичайно говорит...
