Элементы специальной теории относительности
    В своей работе "К электродинамике движущихся тел", опубликованной в 1905г., Эйнштейн сформулировал более точную теорию механики быстродвижущихся тел - специальную теорию относительности.(1)
    Специальная теория относительности (СТО) применима для тел, движущихся со скоростью, близкой к скорости света в вакууме (v~с). Основные следствия этой теории следующие.
    Масса частицы зависит от скорости ее движения:
    
    m0- масса покоя частицы.
    Продольная длина тел сокращается, согласно формуле:
    
    l0- cобственная длина тела при V=0.
    Движущиеся часы идут медленнее:
    
    ?t0- собственное время, измеренное по неподвижным относительно наблюдателя часам.
    Кинетическая энергия релятивистской частицы:
    
    где - полная энергия частицы,
    - энергия покоя.
    Закон взаимосвязи массы частицы с ее полной энергией записывается как
    (2)
    Исходными для построения теории относительности являются два закона природы, получившие подтверждение в самых различных явлениях движения. Эти законы были сформулированы Эйнштейном в следующем виде:
    1. "Законы, по которым изменяются состояния физических систем, не зависят от того, к которой из двух координатных систем, находящихся относительно друг друга в равномерном поступательном движении, эти изменения состояния относятся".
    2. "Каждый луч света движется в "покоящейся" системе координат с определенной скоростью, независимо от того, испускается этот луч света покоящимся или движущимся телом".
    Первый закон распространяет закон эквивалентности инерциальных систем(закон относительности классической механики Галилея - Ньютон) на широкий класс физических явлений. Второй закон устанавливает постоянство скорости света независимо от скорости движения источника света.(1)
    Второй закон кажется наиболее парадоксальным. В самом деле, при изучении движения тел со скоростями, малыми по сравнению со скоростью света, мы убеждаемся и теоретически, и экспериментально, что скорость тела относительно неподвижной системы координат зависит от движения "платформы", с которой бросание тела производится. Так мяч, брошенный в направлении движения поезда, будет иметь по отношению к Земле большую скорость, нежели мяч, брошенный с неподвижного поезда. Для случая прямолинейного движения результирующая скорость будет равна алгебраической сумме слагаемых скоростей. При движении платформы и тела в одну сторону результирующая скорость будет равна арифметической сумме скоростей и будет подсчитываться по формуле:
    рез.=,
    где vрез. Есть результирующая скорость тела по отношению к Земле, - скорость платформы, - скорость тела по отношению к платформе.
    
    Из этого уравнения следует, что результирующая скорость всегда меньше скорости света. Даже в предельном случае, когда =с, =с,
    Существенные изменения претерпевают и другие понятия механики. Масса тела в задачах специальной теории относительности зависит от скорости движения тела:
    
    
    В этой формуле - масса тела при v=0 (масса "покоя"), m- масса тела, движущегося со скоростью v, и масса тела неограниченно возрастает, если его скорость приближается к скорости света.
    Время в теории относительности не является универсальным; для движущегося наблюдателя время течет медленнее, чем для неподвижного. ............