Специальная теория относительности

    Создание А. Эйнштейном в 1905 году специальной теории относительности привело к радикальному пересмотру представлений о свойствах пространства и времени, взглядов на характер электромагнитного поля. Стало ясно, что невозможно создание механических моделей для всех физических явлений.
    В основу специальной теории относительности положены две физические концепции.
Первая — принцип относительности, который состоит в том, что понятие движения относительно. Можно говорить о движении тела только по отношению к какому-то другому телу. Согласно принципу относительности равномерное и прямолинейное движение тел не влияет на происходящие в них процессы.
Вторая связана со светом и свойством его распространения. Свет распространяется в вакууме со скоростью c = 299792458 м/с. Скорость света в вакууме — предельная скорость распространения взаимодействия. Скорость света является фундаментальной константой современной теории.
    Если система (x',y',z',t') движется относительно неподвижной системы (x,y,z) со скоростью v, направленной вдоль оси z, то связь между пространственными и временными координатами при переходе от одной системы к другой в механике Ньютона описывается с помощью преобразований Галилея, а в специальной теории относительности Эйнштейна - с помощью преобразований Лоренца.
    Расстояние является характеристикой пространства. Длительность (временной промежуток между двумя событиями) является характеристикой времени. Следовательно, скорость связывает понятия пространства и времени.
    Событие описывается четырьмя переменными: три определяют положение тела в пространстве, четвертая — во времени.

Преобразование Галилея	Преобразование Лоренца
x' = x, y' = y, z' = z - vt, t' = t.	x' = x, y' = y, z' = (z - vt), t' = (t - z/c), где = v/c, = 1/(1 - ²)^1/2.

Полная энергия и импульс частицы зависят от системы отсчета. Если энергия E и импульс p измеряются в двух различных системах, движущихся друг относительно друга, то энергия и импульс будут иметь в этих системах различные значения. Однако величина E² - p²c² будет в этих системах одинаковой. Она является лоренцевым инвариантом. Полная энергия, импульс и масса связаны соотношением

Масса не изменяется при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой.