Układ inercjalny - układ odniesienia, względem którego każde ciało niepodlegające

zewnętrznemu oddziaływaniu z czymkolwiek porusza się bez przyspieszenia (tzn. ruchem
jednostajnym prostoliniowym). Istnienie takiego układu jest postulowane przez pierwszą
zasadę dynamiki Newtona. W układzie inercjalnym przyspieszenie pojawia się tylko jako
rezultat działania (niezrównoważonej) siły.

3. Istota STW.

Istotę szczególnej teorii względności stanowią jej dwa postulaty:

zasady względności Einsteina,

zasady stałości prędkości światła.

Zasada względności Einsteina jest uogólnieniem mechanicznej zasady Galileusza na

wszystkie bez wyjątku zjawiska fizyczne. Zgodnie z tą zasadą, wszystkie prawa przyrody są
takie same we wszystkich inercjalnych układach odniesienia. Nie istnieje żaden wyróżniony
inercjalny układ odniesienia. Od czasów Galileusza wiedziano, że prawa mechaniki są takie
same we wszystkich układach inercjalnych. Oznacza to, że wszyscy obserwatorzy inercjalni
poruszający się względem siebie, choć otrzymują z pomiarów różne wartości np. prędkości,
mogą jednak uzgodnić wspólne prawa mechaniki oraz wyniki doświadczenia. Einstein
rozszerzył tą zasadę niezmienniczości na obszar całej fizyki, a nie tylko mechaniki.

Niezmienność postaci równania przy zamianie współrzędnych przestrzennych i

czasowych jednego układu odniesienia na współrzędne drugiego układu nazywamy
niezmienniczością równania. Zasadę względności można sformułować w następujący sposób:

Równania wyrażające prawa przyrody są niezmiennicze względem przekształceń
współrzędnych i czasu, wynikających z przejścia z jednego inercjalnego układu
odniesienia do drugiego.

W czasach przed szczególną teorią względności nierozstrzygniętym pozostawało pytanie:

„Jeżeli podaje się, że prędkość światła c wynosi 2,988 · 10

8

[m/s], to względem czego ta

prędkość jest mierzona?”. Światło rozchodzi się w próżni, więc niemożliwy jest pomiar
względem ośrodka. Einstein sformułował następny śmiały postulat:

Prędkość światła w próżni jest taka sama we wszystkich inercjalnych układach
odniesienia i nie zależy od ruchu źródeł i odbiorników światła.

Konsekwencje przyjęcia tych dwóch założeń są niezwykle istotne. Skutkiem jest wpływ

prędkości na rozmiary obiektu, na prędkość upływu czasu oraz na masę. Prędkość światła
staje się prędkością nieprzekraczalną (gdy nie uwzględniamy oczywiście tak
„niecodziennych” zjawisk jak zagięcie czasoprzestrzeni czy ujemna masa :). Niezwykle
ważna jest także równoważność masy i energii.