Физика Самой Средней Школы

Я знаю много странных миров, но ваш – самый странный из них. В нем покой и равномерное прямолинейное движение – одно и то же. И первым, как принято считать, сформулировал этот принцип Галилео Галилей.

Конечно, к подобному умозаключению приходили и многие другие люди, но истории нужно только одно имя, так уж она устроена. И если простыми словами описать принцип относительности Галилея, то он гласит, что если вы находитесь в закрытом помещении, то не сможете установить: движетесь ли вы равномерно и прямолинейно или покоитесь. Все процессы будут протекать совершенно одинаково. Так, находясь в салоне плавно катящейся кареты, или прямолинейно летящего самолета, вы можете ходить, пить чай и заниматься другими делами, совершенно так же, как если бы карета или самолет стояли неподвижно.

Мы привыкли к такому положению дел, но вот жители мира Г7689 привыкли к другому. Там в зависимости от скорости меняются физические константы, что приводит, в частности к тому, что в движущимся транспорте их тела разбухают и заполняют все пространство салона. Поэтому они всегда могут по объему своей талии сказать, покоятся или движутся.

Кстати, относительно чего покоится стоящий на аэродроме самолет? Очевидно, что относительно Земли. Но сама Земля движется относительно Солнца. Солнце движется относительно других звезд нашей галактики Млечный путь. Да, и сама галактика движется относительно других галактик. И когда вы говорите о движении или покое – нужно указывать относительно чего именно. И особенно проблематично установить покой тела, ведь оно должно покоиться относительно чего-то абсолютно покоящегося. Но кто докажет, что это абсолютно покоящееся тело – действительно таково?

В мире Г7689 совершенно неподвижной является их планета. Но доказать это невозможно. Вам может показаться странным, считать за абсолютную истину то, чего нельзя доказать. Но именно так и бывает с абсолютными истинами. Поскольку талия у жителей этого мира минимальна, когда они покоятся относительно своей планеты, то им проще считать ее неподвижной. Они, по крайней мере, могут руководствоваться принципом простоты. А вот вам с вашим относительным миром этого не дано. И талия – плохой подсказчик. Если она когда и увеличивается, то обычно после праздников.

И раз мы говорим о движении, то следует различать путь и перемещение. Если вы, например, сделали 100 шагов по круговой траектории и остановились на два шага северней от точки начала движения, то путь равен 100 шагам, а перемещение – вектору величиной в два шага, направленному на север. Путь – скалярная величина, а перемещение – векторная. Векторная величина имеет направление и может быть разных знаков, если вектора направлены в противоположные стороны. Поэтому при сложении равных по модулю, но противоположных по направлению векторов, они превращаются в ноль.

По этому поводу есть старая физическая шутка. Хорошо или плохо, если черный кот перебежит вам дорогу дважды – туда и обратно? Плохо, если кот скалярный, и хорошо если векторный, гласит ответ.

Итак, формула скорости тела при равномерном движении вам хорошо знакома, это путь деленный на время. По сути, скорость – тот же путь, но за какую-то фиксированную единицу времени.

А вот в мире Ф4534 путь и время – одно и тоже, потому что существа, его населяющие, всегда движутся и движутся с постоянной скоростью. Поэтому когда спрашиваешь у них время, то они вполне могут ответить, не останавливаясь при этом: пять километров после полудня. А сутки у них равны 24 километрам.

В вашем мире если вы стреляете из пистолета, то скорость пули будет одинакова относительно вас. Вне зависимости от того, стоите ли вы на месте или едете на машине. А вот скорость пули относительно Земли будет разной. Если вы едете на машине и стреляете вперед, то скорость пули относительно вас и скорость автомобиля будут складываться для наблюдателя на обочине. По этой же причине метатель копья сначала разгоняется сам, чтобы увеличить скорость копья относительно Земли.