Einsteinův princip relativity (též speciální princip relativity) je fyzikální princip, který tvoří jeden ze základů speciální teorie relativity. Navazuje na Galileiho princip relativity, který rozšiřuje z mechaniky na všechny fyzikální děje probíhající v inerciálních vztažných soustavách.
Princip formuloval Albert Einstein v roce 1905 v práci O elektrodynamice pohybujících se těles a společně s postulátem konstantní rychlosti světla se stal základem speciální teorie relativity.
Formulace principu Einsteinův princip relativity říká, že všechny fyzikální zákony mají stejný tvar ve všech inerciálních vztažných soustavách. Žádná inerciální soustava nemá privilegované postavení a pomocí fyzikálních experimentů nelze rozhodnout, zda se soustava nachází v klidu nebo v rovnoměrném přímočarém pohybu.
V rámci speciální teorie relativity je tento princip vyjádřen postulátem:
Ve všech inerciálních vztažných soustavách probíhají fyzikální děje podle stejných fyzikálních zákonů.
Společně s postulátem konstantní rychlosti světla tvoří Einsteinův princip relativity základ speciální teorie relativity. Jeho matematickým důsledkem jsou Lorentzovy transformace, které nahrazují Galileovy transformace klasické mechaniky.
Historie Na konci 19. století se začal projevovat rozpor mezi klasickou mechanikou a elektromagnetismem. Podle tehdejších představ se mělo světlo šířit prostřednictvím hypotetického éteru a jeho rychlost měřená pozorovatelem měla záviset na pohybu vůči tomuto prostředí. V souladu s Galileovými transformacemi by se rychlost světla měla skládat obdobně jako rychlosti hmotných těles.
Pokusy o změření rozdílů v rychlosti světla v různých směrech, zejména Michelsonův–Morleyův experiment, však žádnou závislost na pohybu Země neprokázaly. Tyto výsledky byly v rozporu s éterovou teorií a naznačovaly, že klasický zákon skládání rychlostí nemusí být pro světlo platný.
V roce 1905 formuloval Albert Einstein speciální teorii relativity, která odstranila rozpor mezi mechanikou a elektromagnetismem. Zachovala princip relativity, avšak nahradila Galileovy transformace Lorentzovými transformacemi a zavedla postulát konstantní rychlosti světla ve vakuu.
Lorentzova transformace
Einsteinův princip relativity je ve speciální teorii relativity doplněn postulátem konstantní rychlosti světla:
Rychlost světla ve vakuu má stejnou hodnotu ve všech inerciálních vztažných soustavách.
Z obou postulátů vyplývá, že přechod mezi inerciálními vztažnými soustavami nelze popsat Galileovými transformacemi, ale Lorentzovými transformacemi, které zachovávají tvar rovnic elektromagnetismu i ostatních fyzikálních zákonů.
Důsledky Einsteinův princip relativity společně s postulátem konstantní rychlosti světla vedl k zásadní změně chápání prostoru a času. V rámci speciální teorie relativity se ukázalo, že časové intervaly i délky těles závisejí na pohybu pozorovatele. Mezi důsledky teorie patří zejména dilatace času, kontrakce délky a relativnost současnosti.
Speciální teorie relativity rovněž sjednotila popis elektrických a magnetických jevů a poskytla nové chápání vztahu mezi hmotností a energií, vyjádřeného známým vztahem .
Pro rychlosti mnohem menší než rychlost světla přechází Einsteinův princip relativity v Galileiho princip relativity a Lorentzovy transformace se redukují na Galileovy transformace.
Zobecnění principu relativity na neinerciální vztažné soustavy představuje obecný princip relativity, který tvoří jeden ze základů obecné teorie relativity.
Odkazy
Reference
Související články Galileo Galilei Teorie relativity Galileův princip relativity Obecný princip relativity
Externí odkazy
Kategorie:Relativistická fyzika Kategorie:Principy