КСЕ. Законы Ньютона инвариантны по отношению к: преобразованиям Галилея, преобразованиям Лоренца и уравнениям Максвелла
Законы Ньютона являются фундаментальными законами классической механики, которые описывают движение материальных тел. Они были сформулированы в 17 веке английским физиком Исааком Ньютоном и с тех пор остаются основой для понимания движения в механике.
Однако, вопрос о том, какие преобразования соблюдают эти законы, интересует многих физиков. В данной статье мы рассмотрим три основных типа преобразований, а именно преобразования Галилея, преобразования Лоренца и уравнения Максвелла, и проанализируем, по отношению к каким из них законы Ньютона являются инвариантными.
Преобразования Галилея
Преобразования Галилея - это классические преобразования пространства и времени, которые обеспечивают инвариантность физических законов относительно неподвижной системы отсчета. Они были разработаны итальянским астрономом и физиком Галилео Галилеем и описывают преобразования координат и времени между двумя инерциальными системами отсчета.
Законы Ньютона остаются инвариантными относительно преобразований Галилея. Это означает, что эти законы сохраняют свою форму и справедливы в любой инерциальной системе отсчета.
Преобразования Лоренца
Преобразования Лоренца - это математические преобразования пространства и времени, которые описывают свойства пространства-времени в специальной теории относительности, разработанной Альбертом Эйнштейном. Они представляют собой более общий случай, который учитывает эффекты, связанные с относительными скоростями объектов.
Законы Ньютона НЕ являются инвариантными относительно преобразований Лоренца. Это означает, что эти законы не сохраняют свою форму и не применимы в системах с высокими скоростями или при существовании сильных гравитационных полей.
Уравнения Максвелла
Уравнения Максвелла - это система дифференциальных уравнений, которые описывают электромагнетические поля и их взаимодействие с заряженными частицами. Они были разработаны датским физиком Хендриком Лоренцом и другими учеными и являются основой электродинамики.
Законы Ньютона НЕ являются инвариантными относительно уравнений Максвелла. Это означает, что эти законы не сохраняют свою форму и не применимы в системах, где учет электромагнитных полей становится необходимым.
Вывод
Из приведенного выше анализа следует, что законы Ньютона являются инвариантными только относительно преобразований Галилея. Они не являются инвариантными относительно преобразований Лоренца или уравнений Максвелла. Это означает, что законы Ньютона нельзя применять в системах с высокими скоростями или при учете электромагнитных полей. Для таких случаев необходимо использовать более общие физические законы, такие как уравнения Лоренца или уравнения Максвелла, соответственно.