сительных ко-
ординат
Относительная
физическая ве-
личина
Механика Нью-
тона
Трехмерная
инерциальная
x, y, z
Трехмерная евк-
лидова
Кинетическая
энергия равно-
мерного движе-
ния
Электродинами-
ка
Максвелла-
Лоренца-
Эйнштейна
Четырехмерная
инерциальная
x, y, z, ct
Четырехмерная
псевдоевклидова
Длинна и время
Теория гравита-
ции Эйнштейна
Ускоренная ло-
кально инерци-
альная первого
рода
x, y, z, ct
Четырехмерная
риманова
Гравитационное
поле
Геометризиро-
ванная электро-
динамика
Ускоренная ло-
кально инерци-
альная первого
рода
x, y, z, ct
Четырехмерная
риманова
Электромагнит-
ное поле
Легко видеть, что в эту таблицу не входят вращательные координаты
3
2
1
,
,
.
Это и понятно, поскольку все перечисленные в таблице системы отсчета по оп-
ределению не вращаются. Поэтому можно сказать, что до сих пор теория отно-
сительности развивалась как теория поступательной относительности.
Следующий шаг в развитии теории относительности потребовал введения
многообразия относительных координат ускоренных систем отсчета, которые
испытывают вращение при своем движении. Такие системы отсчета движутся
не только в трансляционных координатах, но также и во вращательных. Тео-
рия, в которой используются вращательные координаты, требует увеличения
размерности пространства событий. Например, если рассматриваются трехмер-
ные вращающиеся системы отсчета с трансляционными координатами x, y и z,
то они дополнительно описываются тремя вращательными координатами
3
2
1
,
,
. В этом случае пространство событий шестимерно. Если же мы будем
рассматривать четырехмерные вращающиеся системы отсчета, то пространство
событий будет уже десятимерным, поскольку в четырехмерном пространстве
трансляционных координат x, y, z, ct имеется шесть вращательных координат:
три пространственных угла
3
2
1
,
,
и три псевдоевклидовых угла
.
,
,
3
2
1
Трансляционные и вращательные координаты существенно отличаются по
своим свойствам. Трансляционные координаты относятся к классу голономных
(или интегрируемых). Движение в голономных координатах характерно тем, что
оно не зависит от направления пути в одну и туже точку пространства.
Наглядно это свойство изображено на рис. 8, где показано движение в голо-
номных координатах x, y, и z из начала координат О до точки Р по отрезкам 1,2
и 3 вдоль осей Ох, Оy и Оz. На рис. 8 а) движение начинается вдоль оси х на ве-
24
личину отрезка 1, затем вдоль оси y на величину отрезка 2 и, наконец, вдоль оси
z на величину отрезка 3. В результате мы приходим в точку Р. На рис. 8 б) поря-
док движения изменился: сначала движение происходит вдоль оси y на величи-
ну отрезка 2, затем вдоль оси х на величину отрезка 1 и, окончательно, вдоль
оси z на величину отрезка 3. И опять мы приходим в точку Р. Этот же результат
Достарыңызбен бөлісу: |