Первый постулат специальной теории относительности: что это значит?

В Википедии есть такая цитата:

Специальный принцип относительности: если система координат К выбрана так, что по отношению к ней справедливы физические законы в их простейшей форме, те же самые законы справедливы и по отношению к любой другой системе координат К', движущейся в равномерном поступательном движении относительно К. - Альберт Эйнштейн: Основы общей теории относительности, часть A, §1

Означает ли это просто, что любая разумная теория, выраженная в K, должна быть в состоянии выдержать перенос в другую систему Z и по-прежнему оставаться «верной»? Или есть еще "равномерный перевод относительно К"?

Это означает, что оно выполняется для любой другой системы Z, которая остается неподвижной или движется с постоянной скоростью.
Ох, я действительно изо всех сил пытаюсь представить это. Если бы Z был неподвижен, был бы он наблюдателем, а если бы он двигался с постоянной скоростью, был бы он наблюдаемым?
Считайте K и Z наблюдателями.
Это утверждение о ковариантности законов, которое присутствовало даже в теории относительности Галилея. На самом деле дело в том, что скорость света постоянна, или законы Ньютона неверны, а уравнения Максвелла верны, и изменение того, как на самом деле изменяются пространственно-временные координаты.

Ответы (3)

Означает ли это просто, что любая разумная теория, выраженная в K, должна быть в состоянии выдержать перенос в другую систему Z и по-прежнему оставаться «верной»? Или есть еще "равномерный перевод относительно К"?

Часть «унифицированный перевод…» имеет решающее значение. «К' движется в равномерном поступательном движении относительно К» означает, что относительная скорость между ними постоянна (т. е. ускорение К' равно нулю). В этом случае законы в К' будут выглядеть так же , как законы в К. Например, наблюдатели в К и в К' согласятся с уравнениями движения, описывающими систему. Это будут одни и те же уравнения движения.

Что произойдет, если относительная скорость не постоянна? Если K' ускоряется относительно K, уравнения движения, которые наблюдает K', не будут такими же, как уравнения K (если только вы не делаете общую теорию относительности, добавляя динамическую метрику, но это выходит за рамки). Вы по-прежнему сможете переводить результаты между K и K', но законы, уравнения движения и т. д. будут выглядеть по-другому.

Да: если теория верна, то ее физические предсказания явлений будут одинаковыми независимо от того, в какой системе отсчета проводится анализ. Обратите внимание, однако, что некоторые промежуточные этапы анализа, такие как электрическое и магнитное поля, могут выглядеть по-разному в разных системах. кадры разные, но конечный результат всегда один.

Это предполагает, конечно , тот факт, что обе системы отсчета инерциальны и, таким образом, движутся по прямой линии по отношению друг к другу, что, как я полагаю (и комментарии ниже подтверждают), не является проблемой ОП с постулатом. Любое упоминание общих координат в этом контексте глупо.

Итак, состояние начального кадра и состояние конечного кадра должны быть эквивалентны, но между ними они могут различаться. K и Z также должны пройти одинаковое количество «шагов». т.е. чем определяется конечное состояние? Учитывая некоторую конечную «ценность» и способность любой системы иметь бесконечно переменное число шагов по отношению к другой системе, нельзя ли любые две системы сделать равными?
Нет. Физические предсказания одной и той же теории, рассматривающей некоторое явление в одной и той же системе из разных систем K и K', должны совпадать. Однако их анализ может быть самым разным! См., например, разрешение парадокса лестницы .
@EmilioPisanty: Вы говорите об общих координатах и ​​на самом деле не задаетесь вопросом, в чем заключается упоминание «однородного перевода относительно K».
@NickKidman - какие общие координаты?
@EmilioPisanty: я имею в виду утверждение о том, что «физические предсказания явлений будут одинаковыми» верно, независимо от проблемной инерциальной системы отсчета, о которой упоминает OP.
Ммм, "глупо [упоминать общие координаты]" немного резковато. Ведь Или есть ещё "равномерный перевод относительно К?" было частью вопроса. И трудно читать «независимо от того, какой фрейм», не думая, что вы действительно имеете в виду все сущности, на которые ссылается слово «фрейм».
Тем не менее, никогда не было вопроса о неравномерном движении, и ясно, что проблемы в другом. Пожалуйста, не затуманивайте проблему еще больше.

Это также означает, что невозможно экспериментально отличить одно от двух других референций в относительно единообразном переводе.