1. Принцип относительности Галилея - фундаментальный физический принцип, согласно которому все физические процессы в инерциальных системах отсчёта протекают одинаково, независимо от того, неподвижна ли система или она находится в состоянии равномерного и прямолинейного движения. Отсюда: всякое механическое явление при одних и тех же начальных условиях протекает одинаково в любой инерциальной системе отсчёта.
.
В тот момент, когда начала координат O и O0 совпадали, часы обеих систем были выставлены на ноль и запущены. Стало быть, часы в системах K и K0 идут синхронно, показывая одно и то же время t. В момент времени t расстояние O и O0 равно vt. В системах отсчёта K и K0.
Пусть в момент времени t по часам K частица имеет в системе K координаты (x; y; z). Вообще, четвёрка чисел (x; y; z; t) называется событием (справедливо и для K0). Имеем:
x'=x-vt, y'=y, z'=z, t'=t - преобразование Галелея.
1 постулат Эйнштейна или принцип относительности: все законы природы инвариантны по отношению ко всем инерциальным системам отсчета. Все физические, химические, биологические явления протекают во всех инерциальных системах отсчета одинаково.
2 постулат или принцип постоянства скорости света: скорость света в вакууме постоянна и одинакова по отношении» к любым инерциальным системам отсчета. Она не зависит ни от скорости источника света, ни от скорости его приемника. Ни один материальный объект не может двигаться со скоростью, превышающей скорость света в вакууме. Более того, пи одна частица вещества, т.е. частица с массой покоя, отличной от нуля, не может достичь скорости света в вакууме, с такой скоростью могут двигаться лишь полевые частицы, т.е. частицы с массой покоя, равной нулю.
Следовательно, преобразования Галилея для координат и времени, а также его правило сложения скоростей к электромагнитным явлениям неприменимы.
Преобразования Лоренса - события при переходе от одной инерциалъной системы отсчёта (и. с. о.) к другой; выражают равноправие всех и. с. о. в описании законов природы. Было установлено, что Максвелла уравнения сохраняют свою форму при Л. п. и, с другой стороны, Л. п. могут быть выведены как следствие (эксперим. факта) одинаковости скорости света в вакууме относительно произвольной системы отсчёта. В дальнейшем было осознано, что Л. п. имеют универсальный характер, являются матем. реализацией относительности принципами тем самым отражают общие свойства пространства и времени. Решающий шаг в этом направлении был сделан А. Эйнштейном, важнейшую роль сыграли труды X. А. Лоренца, А. Пуанкаре и т.д..
Если и. с. о. К' движется относительно и. с. о. К с пост. скоростью V вдоль оси х, то Л. п. имеют вид
где с - скорость света в вакууме. Файлы, выражающие x', y', z', t' через х, у, z, t, получаются из формулы (1) заменой V на -V. В случае медленных движений (V/c<1) преобразования (1) приближённо переходят в преобразования Галилея:
Если в системе К' два события, происходящие в одном и том же месте, разделены промежутком времени dt', то в системе К эти же события (происходящие в разных местах) разделены промежутком времени
Из Л. п. (1) вытекают ф-лы преобразования скоростей:
где компоненты скорости объекта соответственно в системах K и K'. В частности, для частицы, движущейся вдоль оси х.
2.Эсперементальное обоснование распределения Максвелла - опыт Штерна
Вдоль оси внутреннего цилиндра с целью натянута платиновая проволока, покрытая слоем серебра, которая нагревается током. При нагревании серебро испаряется, атомы серебра вылетают через щель и попадают на внутреннюю поверхность второго цилиндра. Если оба цилиндра неподвижны, то все атомы независимо от их скорости попадают в одно и то же место В. При вращении цилиндров с угловой скоростью ω атома серебра попадут в точки В’, B’’ и так далее. По величине ω, расстоянию R и смещению х = ВВ’ можно вычислить скорость атомов, попавших в точку В’.
Изображение щели получается размытым. Исследуя толщину осаждённого слоя, можно оценить распределение молекул по скоростям, которое соответствует максвелловскому распределению.
3) Распределение Больцмана и барометрическая формула
