Načelo relativnosti

Uveden Galilejevo načelo relativnosti najprej razširjena na mehanske sisteme. Rekel je, da noben mehanski poskus ne more določiti, ali je sistem v mirovanju ali ravno in enakomerno premika. Z drugimi besedami, ko se izvajajo v različnih inercijskih koordinatnih sistemih (z aktivnim inercijske sile) isti mehanski poskusi bodo rezultati podobni.

Galileo opazil, da mehaniko gibanja, temveč trčenje, vpliv, ki plujejo pod lupine in drugi dogodki dajejo enake rezultate: v enotnih ravnih laboratorijih gibanja in v mirovanju.

To mehansko načelo relativnosti lahko razložimo v naslednjem primeru. Recimo, da en avto prehaja blizu drugega brez kakršnih koli jalov, to je z enakomerno hitrostjo enakomerno. In vse okoli je zavito v tako debelo gosto meglo, da se poleg ničesar sploh ne vidi. Vprašanje je: ali lahko potniki v avtu določijo, kateri od njih se premika? Ali jim lahko pomagajo s poskusi mehanike?

Izkazalo se je, da v tem primeru lahko potniki opazujejo relativno gibanje. Kljub dejstvu, da so vsi zakoni gibanja in pravila dodajanje vektorjev razviti s pomočjo premikajočih se laboratorijev, ne zaznavajo, "ne čutijo" kakršnega koli vpliva tega gibanja zase. Načelo relativnosti tudi kaže, da noben mehanski poskus ne bo omogočil zaznavanja rektilinearnega enotno gibanje referenčni okvir glede na zvezde in sonce. Vendar pa je s pospešenim gibanjem referenčnega okvira glede na zvezde in Sonce prizadetih rezultatov poskusov.

Posebno pozornost si zasluži Galilejsko načelo relativnosti v mehaniki. Nobenemu od sistemov Galilea načeloma ni mogoče dati prednost, kljub dejstvu, da je s praktičnega vidika priporočljivo, da se ta ali tisti referenčni sistem obravnava kot prednostni glede na situacijo.

Torej, za potnika v avtomobilu bo koordinatni sistem, ki je povezan s strojem, referenčni sistem bolj naravni od tistega, povezanega s cesto. Zadnji sistem pa bo postal bolj primeren za osebe, ki gledajo gibanje avtomobila, ki stoji blizu ceste. Različni Galilejski sistemi imajo temeljno enakovrednost, ki se izraža v dejstvu, da za prehod med sistemi obstajajo enake formule, spremenljiva vrednost pa le vrednost relativne hitrosti.

To načelo relativnosti se obravnava s stališča kinematike, vendar je takšna enakovrednost različnih sistemov značilna za dinamiko. To je klasično načelo relativnosti.

Obstaja tudi posebno načelo, ki velja za vse fizični pojavi, ne samo na mehanska gibanja. Njeno bistvo leži v dejstvu, da se za vse koordinatne sisteme, ki se gibljejo enakomerno in rectilinearno relativno med seboj, vsak fizični pojav nadaljuje na enak način in vsi fizični poskusi dajejo podoben rezultat.

Ta določba je opredeljena kot posebno načelo relativnosti, saj se nanaša na posebne primere rectilinearnega enotnega gibanja. V takem primeru vsi zakoni izgledajo enako za koordinatne sisteme, ki se nanašajo na zvezde, in za vse druge sisteme, ki se premikajo enakomerno in rectilinearno glede na zvezde.

Obstaja tudi bolj splošno načelo, ki pokriva primere koordinatnih sistemov s pospešenim gibanjem. Imenuje se splošno načelo relativnosti.