Постулаты Эйнштейна. 
Классическая и релятивистская механика

Постулат — это обобщение многих фактов, но не доказательство непосредственно.

Вернёмся теперь к вопросу о принципе относительности и электромагнитных явлениях, т. е. сложившейся в конце XIX века ситуации, поставившей физиков перед выбором между тремя, упомянутыми ранее предположениями, из которых последнее (ошибочность преобразований Галилея) казалось самым невероятным.

Выход из сложившегося положения был найден А. Эйнштейном (1905 г.). Он обратил внимание на то, что утверждение принципа относительности и независимости скорости света от системы отсчёта, вытекающее из уравнений Максвелла, позволяет обосновать новые преобразования координат при переходе от одной системы отсчета (СО) к другой.

Эти преобразования были ранее найдены (но нс обоснованы) Лоренцем для того, чтобы уравнения Максвелла не изменялись при переходе от одной СО к другой.

Таким образом, А. Эйнштейн предположил самое удивительное решение — считать преобразования Галилея неверными (точнее говоря лишь приблизительно верными, как мы дальше покажем) и высказал два постулата, положив их в основу новой теории, называемой специальной теорией относительности (СТО).

Первый постулат — это принцип относительности, сформулированный А. Эйнштейном (отличающийся от механического принципа относительности). В нем утверждается, что не только механические явления, а любые явления природы протекают одинаково во всех инерциальных системах отсчёта. (Мы не можем выделить преимущественную инерциальную систему отсчёта не потому, что не находим соответствующего эксперимента, а потому, что в принципе это не возможно).

Первый постулат (принцип относительности) А. Эйнштейна:

Все инерциальные системы отсчета равноправны в отношении любых явлений природы.

Этот принцип получил название специального принципа относительности, утверждающего равноправность только инерциальных, а не всех вообще систем отсчёта.

Второй постулат:

Скорость света в вакууме постоянна и одинакова во всех направлениях и во всех инерциальных системах отсчёта.

Интересно отметить, что решающим экспериментом в отношении скорости света был опыт Майкельсона, но Эйнштейн обратил внимание главным образом на то, что постоянство скорости света вытекает из уравнений Максвелла, а об опытах Майкельсона даже не знал.

Постулаты Эйнштейна привели к новым взглядам на свойства пространства и времени. СТО ни в коем случае не является каким-то разделом физики или наукой, изучающей определенный класс явлений природы. Её можно назвать системой представлений о пространстве, времени и движении материи.

Согласно принципу относительности, законы природы во всех системах отсчёта должны быть одинаковы. Тот факт, что скорость сигнала, несущего информацию не может превышать предельного значения, есть то же закон природы. Поэтому, значение предельной скорости должно быть одинаково во всех системах отсчёта.

В качестве сигнала для синхронизации хода часов, был выбран именно световой сигнал. Скорость света является предельной; никакой сигнал, несущий информацию, никакое действие одного тела на другое, не могут распространяться со скоростью, превышающей скорость света в вакууме. Этим и объясняется одинаковость скорости света с во всех системах отсчёта (однако, скорости, которые не связаны с передачей информации, могут сколь угодно превышать скорость с).

Опыт Майкельсона и Морли, подтвердивший справедливость этого принципа может быть представлен в главе, посвященной интерференции света.