-
Základy STR
a) Vyslovte a vysvětlete dva základní postuláty speciální teorie relativity
b) Pomocí myšlenkového experimentu vysvětlete jev Relativity současnosti a jak vyplývá z postulátů STR, doplňte obrázkem.
Řešení: a)
1. Princip relativity: Ve všech inerciálních vztažných soustavách platí stejné fyzikální zákony. To platí nejen pro mechaniku (jako u Galilea), ale i pro elektromagnetismus a optiku. Žádným pokusem provedeným uvnitř soustavy nelze zjistit, zda se soustava pohybuje rovnoměrně přímočaře, nebo je v klidu.
2. Princip konstantní rychlosti světla: Rychlost světla ve vakuu je ve všech inerciálních soustavách stejná, nezávisle na pohybu zdroje nebo pozorovatele. Ve vakuu se světlo šíří rychlostí přibližně $c = 300 000 \jed{ km/s}$.
b) Relativita současnosti: Tento jev říká, že dvě události, které jsou pro jednoho pozorovatele současné, nemusí být současné pro jiného pozorovatele, který se vůči prvnímu pohybuje. Tradičně se demonstruje pomocí myšlenkového experimentu. Bob jede ve vlaku a Alice stojí vedle kolejí na zemi. Přesně uprostřed jedoucího vagonu je žárovka. Bob blikne žárovkou a světlo letí do obou stran. Z pohledu Boba dorazí světlo k přední i zadní stěně vagonu současně. Z pohledu Alice zvenčí však přední stěna vagonu jakoby ujíždí před světlem, zatímco zadní stěna jde proti světlu. Z jejího pohledu tedy světlo dorazí nejdříve na zadní stěnu a pak až na přední. Z pohledu Alice tedy události dopadu světla na stěnu nenastaly současně.Výsledek:
