Постулаты специальной теории относительности

Это очень хорошая мысль, и вы понимаете, почему Эйнштейн почувствовал потребность в ОТО после создания СТО.

Вы спрашиваете: "Говорит ли второй постулат об неизменности скорости света во всех системах отсчета или только в инерциальной?"

Второй постулат гласит:

В любой инерциальной системе отсчета свет всегда распространяется в пустом пространстве с определенной скоростью с, не зависящей от состояния движения излучающего тела. Или: скорость света в свободном пространстве имеет одно и то же значение с во всех инерциальных системах отсчета.

Ответ на ваш вопрос заключается в том, что речь идет об инерциальных системах отсчета.

Инерциальная система отсчета в классической физике и специальной теории относительности - это система отсчета, в которой тело с нулевой общей силой, действующей на него, не ускоряется; то есть такое тело покоится или движется с постоянной скоростью по прямой.

Здесь важно определение инерциальной системы отсчета, потому что СТО обычно говорит об инерциальных системах отсчета и является лучшим способом описания вещей в неускоряющейся системе отсчета или когда эффекты гравитационного поля не являются доминирующими.

Теперь немного о том, почему важны неинерциальные системы отсчета и почему полезно узнать об ОТО:

Теперь вам было бы очень полезно узнать о задержке Шапиро. Это очень хороший способ изучить замедление времени ОТО и различную скорость света в разных гравитационных полях.

Теперь, согласно ОТО, скорость света в вакууме равна c при локальном измерении.

Но если вы хотите измерить скорость света, движущегося к Земле и проходящего вблизи Солнца, вы увидите, что при измерении с Земли скорость света вблизи Солнца меньше c. Причина в том, что в данном случае вы говорите о неинерциальных системах отсчета, потому что свет находится в другом гравитационном поле вблизи Солнца, чем наблюдатель, вы. Вы находитесь в гравитационном поле Земли, и сила ее гравитации отличается от солнечной.

Это неинерциальные системы отсчета. Проблема с гравитационными полями заключается в том, что (когда внутри них находится объект) они являются неинерциальными системами отсчета.

Общая теория относительности основана на принципе эквивалентности: наблюдатели не могут провести эксперимент, чтобы определить, возникает ли ускорение из-за гравитационной силы или из-за того, что их система отсчета ускоряется.

Теперь вернемся к вашему вопросу:

Так что в этом случае ответ на ваш вопрос заключается в том, что СТО — это очень хороший способ работы с инерциальными системами отсчета, или неускоряющими системами отсчета, или объектами, не находящимися в гравитационных полях, или когда эффекты гравитационных полей не проявляются. важный.

Теперь к вашему вопросу:

«Законы физики одинаковы во всех инерциальных системах отсчета».

Это определение первого постулата, и оно более строгое, чем то, которое вы опубликовали до этого.

Вы говорите: «потому что первый будет «сильнее» (с аксиоматической точки зрения), чем второй, потому что первый тоже говорит о неинерционной системе отсчета.

Теперь в первом выложенном вами не говорится о неинерциальных системах отсчета. в нем говорится, что один кадр - это «K», движущийся в равномерном переводе относительно K.

Это означает, что они действительно являются инерциальными системами отсчета. Ни один из них не ускоряется относительно другого. Таким образом, оба определения будут использоваться для SR.

Согласно википедии:

Все инерциальные системы отсчета находятся в состоянии постоянного прямолинейного движения друг относительно друга; акселерометр, движущийся с любым из них, обнаружит нулевое ускорение.

Таким образом, определение инерциальной системы отсчета касается не только ускорения, оно также должно быть прямолинейным. Определение прямолинейного движения:

Прямолинейное движение — это другое название прямолинейного движения. Этот тип движения описывает движение частицы или тела. Говорят, что тело совершает прямолинейное движение, если любые две частицы тела проходят одинаковое расстояние по двум параллельным прямым.

Итак, вы видите, что определение с инерциальными системами отсчета определяет, что два объекта (или две системы отсчета) должны двигаться так, что ни один из них не ускоряется относительно другого, и они имеют прямолинейное движение относительно друг друга.

Теперь в вашем другом определении говорится "перемещение в единообразном переводе относительно"

Это в точности определение инерциальной системы отсчета в ньютоновской гравитации:

Абсолютное пространство Основная статья: Абсолютное пространство и время Ньютон постулировал абсолютное пространство, которое считается хорошо аппроксимируемым системой отсчета, стационарной относительно неподвижных звезд. Тогда инерциальная система отсчета находилась в равномерном перемещении относительно абсолютного пространства. Однако некоторые ученые (названные Махом «релятивистами»[24]) еще во времена Ньютона считали, что абсолютное пространство является недостатком формулировки и должно быть заменено. Действительно, выражение «инерциальная система отсчета» (нем. Inertialsystem) было придумано Людвигом Ланге в 1885 году, чтобы заменить ньютоновские определения «абсолютного пространства и времени» более функциональным определением. В переводе Иро Ланге предложил следующее определение:

Во времена Ньютона неподвижные звезды использовались как система отсчета, предположительно покоящаяся относительно абсолютного пространства. В системах отсчета, которые либо покоятся относительно неподвижных звезд, либо находятся в равномерном перемещении относительно этих звезд, должны были выполняться законы движения Ньютона. Напротив, в системах отсчета, ускоряющихся относительно неподвижных звезд, важным случаем которых являются системы, вращающиеся относительно неподвижных звезд, законы движения не выполнялись в их простейшей форме, а должны были быть дополнены добавлением фиктивных сил, для Например, сила Кориолиса и центробежная сила.

Здесь главное понять простоту. Эта простота проявляется в том, что инерциальные системы отсчета имеют автономную физику без необходимости внешних причин.

Неинерциальные системы отсчета имеют внешние причины. Этот принцип простоты можно использовать и для ньютоновской теории, и для СТО.

Таким образом, в основном первое определение, где используется «движение в единообразном переводе относительно», является таким же строгим, как и при использовании инерциальных систем отсчета.

Я считаю, что первоначальная (1905 г.) версия Эйнштейна первого постулата (Принципа относительности) была:

«Законы, по которым изменяются состояния физических систем, не зависят от того, относятся ли эти изменения состояний к той или иной из двух систем координат, находящихся в равномерном поступательном движении».

Это эквивалент вашей второй формулировки.

Я полагаю, что ваша первая формулировка — это формулировка, в которой Эйнштейн развивает первый принцип на примере двух систем отсчета K и K', которые находятся в равномерном поступательном движении по отношению друг к другу. Фактически это определяет системы отсчета K и K' как инерциальные системы отсчета.

Так какая формулировка более строгая? Или какая формулировка правильная?

Они оба верны, потому что они почти одинаковы. Инерциальная система отсчета

система отсчета, не подвергающаяся ускорению

_{(Источник: Википедия )}

Это относится к любой системе отсчета с постоянной скоростью, которая совпадает с той, что выражена в вашей первой формулировке (хотя ваша более элегантна и точнее).
Поэтому я бы сказал, что обе формулировки верны, а первая лучше, потому что она определяет каждый термин (по сравнению со вторым выражением, где читателю предоставляется выяснить, что такое инерциальная система отсчета).

Говорит ли второй постулат об неизменности скорости света во всех системах отсчета или только в инерциальной?

Второй постулат (опять же, из статьи Википедии, ссылка на которую приведена выше):

скорость света в свободном пространстве имеет такое же значение$c$ во всех инерциальных системах отсчета

Так$c$постоянна только для инерциальных систем отсчета. Вам может быть интересно прочитать. Изменяется ли скорость света в неинерциальных системах отсчета? (короткий ответ, скорость света может иметь другое значение в неинерциальных системах отсчета).

Если инерциальная, то какое определение СТО дает для инерциальной системы отсчета, то ли это, которое я дал ранее?

Да, это то же самое, что вы поделились или тот, на который я ссылался выше.