Постулат постоянства скорости света

Исторически важную роль при построении СТО сыграл второй постулат Эйнштейна, утверждающий, что скорость светаc не зависит от скорости движения источника и одинакова во всех инерциальных системах отсчёта. Именно при помощи этогопостулатаи принципа относительностиАльберт Эйнштейнв 1905 г. получилпреобразования Лоренцас фундаментальной константойc, имеющей смысл скорости света. С точки зрения описанного выше аксиоматического построения СТО второй постулат Эйнштейна оказываетсятеоремойтеории и непосредственно следует изпреобразований Лоренца(см.релятивистское сложение скоростей). Тем не менее, в силу его исторической важности, такойвывод преобразований Лоренцашироко используется в учебной литературе.

Необходимо отметить, что световые сигналы, вообще говоря, не требуются при обосновании СТО. Хотя неинвариантность уравнений Максвелла относительно преобразований Галилеяпривела к построению СТО, последняя имеет более общий характер и применима ко всем видам взаимодействий и физических процессов.Фундаментальная константаc, возникающая в преобразованиях Лоренца, имеет смысл предельной скорости движения материальных тел. Численно она совпадает со скоростью света, однако этот факт связан с безмассовостью электромагнитных полей. Даже если быфотонимел отличную от нуля массу,преобразования Лоренцаот этого бы не изменились. Поэтому имеет смысл различать фундаментальную скоростьc и скорость света c_em. Первая константа отражает общие свойства пространства и времени, тогда как вторая связана со свойствами конкретного взаимодействия. Чтобы измерить фундаментальную скоростьc, нет необходимости проводить электродинамическиеэксперименты. Достаточно, воспользовавшись, например,релятивистским правилом сложения скоростейпо значениям скорости некоторого объекта относительно двухИСО, получить значение фундаментальной скоростиc.

Непротиворечивость теории относительности

Теория относительности является логически непротиворечивой теорией. Это означает, что из её исходных положений нельзя логически вывести некоторое утверждение одновременно с его отрицанием. Поэтому множество так называемых парадоксов (подобных парадоксу близнецов) являются кажущимися. Они возникают в результате некорректного применения теории к тем или иным задачам, а не в силу логической противоречивости СТО.

Справедливость теории относительности, как и любой другой физической теории, в конечном счёте проверяется эмпирически. Кроме этого, логическая непротиворечивостьСТО может быть доказана аксиоматически. Например, в рамках группового подхода показывается, чтопреобразования Лоренцамогут быть получены на основе подмножества аксиомклассической механики. Этот факт сводитдоказательствонепротиворечивости СТО к доказательству непротиворечивости классической механики. Действительно, если следствия из более широкой системыаксиомявляются непротиворечивыми, то они, тем более, будут непротиворечивыми при использовании только части аксиом. С точки зрениялогикипротиворечия могут возникать, когда к уже существующимаксиомамдобавляется новая аксиома, не согласующаяся с исходными. В аксиоматическом построении СТО, описанном выше, этого не происходит, поэтому СТО являетсянепротиворечивой теорией.