Казалось бы, всё просто: если вы бежите по поезду, то ваша скорость складывается со скоростью поезда

Казалось бы, всё просто: если вы бежите по поезду, то ваша скорость складывается со скоростью поезда

Но кто первым это понял?

И почему эта простая арифметика сломалась, когда в дело вмешался свет?

Давайте разбираться с малоизвестными фактами

Первым догадался посмотреть на движение не с точки зрения божественного абсолюта, а относительно наблюдателя Галилео Галилей

В 1632 году в книге «Диалоги о двух главнейших системах мира» он приводит гениальный мысленный эксперимент с кораблем

Если запереться в трюме, вы не сможете понять, стоит корабль на месте или плывет идеально ровно

Мухи летают с той же скоростью, капли падают в ту же посуду

Малоизвестный факт: Галилей ввел понятие скорости, наблюдая за... мухами и падающими телами

Он мысленно "складывал" движения, формулируя то, что мы теперь называем законом сложения движений

Его принцип относительности гласил: равномерное движение не влияет на механические процессы

Далее в игру вступил Христиан Гюйгенс, который развивал волновую теорию света

Свету нужна среда — эфир

Но если свет — это волна в эфире, а Земля движется сквозь эфир, должна возникать "эфирный ветер"

В 1851 году Ипполит Физо поставил хитрый опыт с движущейся водой, чтобы проверить, увлекается ли свет этой водой

Ожидалось, что скорость света в воде сложится со скоростью воды по Галилею (просто c/n + v)

Физо обнаружил, что скорость равна c/n + v(1 — 1/n²)

То есть вода увлекает свет лишь частично

Теория Френеля о частичном увлечении эфира выглядела как искусственная заплатка, но она работала

Часто закон сложения скоростей в релятивистском виде (тот самый, не дающий превысить скорость света) приписывают Эйнштейну (1905)

Однако историческая справедливость требует имен:

1. Анри Пуанкаре

В 1895 году он первым заявил о невозможности обнаружить абсолютное движение любыми физическими опытами, а не только механическими

К 1905 году он подошел вплотную к созданию теории относительности

2. Приоритет публикаций: 5 июня 1905 года Пуанкаре сделал сообщение об основных положениях "новой физики", а в июле отправил статью «О динамике электрона», где фактически сформулировал математику теории

Работа Эйнштейна «К электродинамике движущихся тел» была сдана 30 июня 1905 года

В школьных учебниках пишут, что преобразования Лоренца пришли на смену галилеевским

Но Хендрик Лоренц до конца жизни сомневался в физической реальности относительности времени

Для него его формулы были математическим трюком, чтобы объяснить нулевой результат опыта Майкельсона-Морли

А Пуанкаре впервые ввел термин «принцип относительности» и хотел назвать теорию именем Лоренца

История распорядилась иначе...

Относительная скорость — это скорость точки относительно подвижной системы

Переносная скорость — это скорость самой подвижной системы относительно неподвижной

Абсолютная скорость — это скорость точки относительно неподвижной системы (ваша скорость относительно земли)

Галилей и Ньютон считали, что абсолютная скорость — это просто сумма

Но опыт Физо и позже Эйнштейн показали: мир устроен сложнее

Однако именно Галилей первым догадался, что если убрать внешние ориентиры, мы никогда не отличим покой от равномерного движения