Есть большая просьба, сильно серьезно к статье не относиться, но головой при этом думать.
Что собственно, сказал Галилей? Что во всех инерциальных системах законы классической динамики имеют одинаковую форму, и в этом заключается суть механического принципа относительности Галилея (Т. И. Трофимова. «к\Курс физики»). И учтем, что это современная формулировка.
Во-первых, «механического». Механика – это про движение тел как таковое и взаимодействие между движущимися телами. То есть про силу, массу, скорость и ускорение. Причем, в основном, про массу, скорость и ускорение. Поскольку сила есть совместное «предприятие» массы и ускорения. Ну, а импульс про совместное предприятие массы и скорости.
С одной стороны, приводится пример, инерциальной системы, когда в закрытой каюте невозможно определить при прямолинейном, равномерном движении, движемся мы или нет. То есть, когда абсолютно никак не задействованы силы, и речь просто про движение. С другой, стороны, когда произойдет какое-нибудь воздействие, то есть, приложатся какие-то силы и система перестанет быть инерциальной, то определить кто к кому приложился в некоторых случаях можно.
Если вы, ни с того ни с сего, почувствуете ускорение в некоторую сторону, это будет означать, что вы меньше и вас пнули.
Если вы почувствуете какое-то ускорение в одну сторону, и сразу ускорение в противоположную, это означает, что вы налетели на «стенку».
Если вы вдруг почувствуете какие-то неопределенные вибрации, то это будет означать, что вы сами стенка.
Можно ли отличить ускорение от торможения без ориентиров, лично мы не знаем, но отличить ускорение от равномерного движения или покоя можно.
Ну, и в общем, пока просто про равномерное, прямолинейное движение (инерциальная система) – это одно, а когда про воздействие (неинерциальная система) – это несколько другое. И получается, что Галилей в своем примере, имел в виду конкретно инерциальную систему. И собственно, обобщать ее было не с кем и незачем.
И даже если иллюминаторы открыты, но нет никаких других ориентиров, пока системы друг друга не касаются, действительно трудно сказать, какая из систем движется. То есть, можно говорить о некой симметрии. Каждая из систем может считать себя неподвижной, и думать, что движется другая. Кстати, с таким же успехом, каждая из систем может считать себя движущейся, а вторую систему неподвижной. Почему нет?
Далее является Эйнштейн и обобщает.
1. а. Принцип относительности: никакие опыты не дают возможность обнаружить движется система или покоится при прямолинейном, равномерном движении.
Ну, мы понимаем, что если система ни с кем не контактирует и нет посторонних ориентиров, то это стопроцентно так.
б. Все законы природы инвариантны по отношению к переходу от одной инерциальной системы к другой.
Поскольку системы инерциальные и друг друга не касаются, то речь не про их разборки, а про процессы внутри каждой из них. И тоже нет возражений
Очевидно, что все однотипные физические процессы в любой системе будут происходить одинаково. Качественно. Количественно они обычно отличаются друг о друга от системы к системе. Это тоже понятно, если шашлыки жарят на теплоходе и на берегу, то процесс один и тот же, а количества маринованного мяса и углей точно будут отличаться.
То есть, есть системы, есть физические процессы в этих системах.
И третий пункт который, собственно, и является обобщением, добавленным Эйнштейном.
в. Физические процессы в системах и системы – это одно и то же. И это, мол, вытекает из первых двух пунктов.
Физический процесс, в котором обычно два и более участников автоматом делиться на две (или больше) системы, по числу участников процесса. Но, дело в том, что ничего такого там не вытекает. Например, две системы. Неизвестно какая из них движется, но если на одной из них жарят шашлыки, то это не значит, что и во второй системе их жарят. И уж тем более, если угли жарят мясо, то это не значит, что и мясо жарит угли.
То есть, есть очень даже большое отличие есть между СИСТЕМАМИ и ФИЗИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ в этих системах.
Физические процессы не могут быть инерциальными, поскольку при процессах обычно происходит какое-то воздействие.
Физические процессы зачастую не могут быть симметричными, поскольку участники процесса могут обладать совершенно разными свойствами.
Например, если пилить по бревну пилой, то с бревна летят деревянные опилки. Если бревном пилить по пиле, то с нее железные опилки не посыплются, хотя работы затратите во много раз больше. Это свойство бревна при данном физическом процессе. Тем более, если просто НАЗНАЧИТЬ пилу неподвижной системой, а бревно подвижной, то физический процесс пойдет так же, как и происходил, несмотря на все наши придумки.
Например, формально можно считать, что пожеванная жвачка липнет к холодильнику, а холодильник липнет к жвачке. Но это только если совсем не разбираться в процессе. И кстати, кого из них мы будем назначать подвижной системой? Жвачка так же и к стенке прилипнет, а стенка к жвачке. А вот холодильник к стенке липнуть не будет, как бы мы не уговаривали применить их свою жвачколипучесть, продемонстрированную в предыдущих сочетаниях.
То есть, физический процесс вовсе даже не симметричен. Хотя мы можем, например, склеить два куска скотча между собой, и они даже инерциальными окажутся, поскольку никто никуда двигаться не будет. Но это применимо исключительно, для однотипных неподвижных участников.
И поэтому совсем необязательно объяснять почему есть электрические заряды и токи, но нет магнитных зарядов и токов.
Иначе придется объяснять и почему есть деревянные опилки, но нет металлических при пилке бревен.
СТО вам в руки. Тем более, что скорость пилы, все же побольше, чем скорость электронов в проводнике, и уже легче.
Короче, для того, чтобы придумать проблему, и с блеском ее решить, вовсе не надо было к Галилею примазываться. Галилей совсем не о том говорил.
(Кстати, о паруснике, который на картинке. Даже если в тумане не видно ориентиров, то по некоторой надутости парусов, можно сделать вывод, что парусник все же движется. Относительно берега.)
P/S: И на всякий случай: о неодушевленных бесчувственных шариках, но очень глазастых.