Relatsioonivõime põhimõte

Galileo kasutusele võetud relatiivsuse põhimõte laienes peamiselt mehhaanilistele süsteemidele. Ta ütles, et mehaanilised katsed ei suuda kindlaks teha, kas süsteem on rahulikult, sirge ja ühtlaselt liikuv. Teisisõnu, kui samad mehaanilised katsed viiakse läbi erinevate inertsiaalsete koordinaatide süsteemidega (toimiva inertsjõuga) , on tulemused sarnased.

Galileo märkis, et liikumiste mehaanika või pigem kokkupõrgete, lööklainete ja muude nähtuste tagajärjed annavad samu tulemusi: nii ühtlaselt ja otseselt liikuvaid laboratooriume kui ka puhatajaid.

Seda mehaanilist relatiivsuse põhimõtet saab seletada järgmises näites. Ütleme, et üks auto läheb teise lähedusse ilma igasuguste rünnakuteta, st pidevalt kiirusega, ühtlaselt. Ja kõik ümber on varjutatud nii paks tihe udu, et peaaegu üldse midagi ei ole nähtav. Küsimus on selles: kas reisijad saavad auto kindlaks teha, milline neist liigub? Kas neid saab mehhaaniliste katsete tegemisel aidata?

Selgus, et sel juhul saavad reisijad jälgida ainult suhtelist liikumist. Vaatamata asjaolule, et liikumatute laborite abiga töötatakse välja kõik liikumis- ja vektori lisamiseeskirjade seadused, ei leia nad, "ei tunne" seda liikumist mingil viisil enda jaoks. Relatiivsuse printsiip näitab ka seda, et mehaanilised katsed ei võimalda meil tuvastada viiteraami sirgjoonelist ühtlast liikumist tähtede ja päikese suhtes. Kui aga võrdlusraam kiirendatakse tähtede ja päikese suhtes, mõjutavad katsetulemused.

Tähelepanuväärne on Galilea relatiivsuse põhimõte mehaanikutes. Ühtegi Galilea süsteemi ei saa põhimõtteliselt eelistada, hoolimata asjaolust, et praktilisest vaatepunktist on soovitatav kaaluda seda või teist tugisüsteemi eelistatavana olenevalt olukorrast.

Nii, et reisijal sõitja autos on masinaga ühendatud koordinaatide süsteem võrdlussüsteem, mis on looduslikum kui sellega seotud tee. Ja viimane süsteem omakorda muutub mugavamaks inimese jaoks, kes jälgib auto liikumist maanteel. Erinevatel Galilea süsteemidel on fundamentaalne samaväärsus, mida väljendab asjaolu, et süsteemide vaheliseks üleminekuks on samad valemid ja muutuja väärtus on ainult suhtelise kiiruse väärtus.

Seda relatiivsuse põhimõtet peetakse kinemaatika vaatepunktist, kuid selline samaväärsus erinevate süsteemide jaoks on iseloomulik dünaamika. See on klassikaline relatiivsuse põhimõte.

Samuti on olemas eriline põhimõte, mis kehtib kõikide füüsiliste nähtuste, mitte ainult mehaaniliste liikumiste kohta. Selle olemus seisneb selles, et mis tahes koordinaatsüsteemi puhul, mis liigub ühtlaselt ja otseselt üksteise suhtes, toimuvad kõik füüsikalised nähtused samal viisil ja kõik füüsilised katsed annavad sarnase tulemuse.

See säte on määratletud erilise suhtelise tähtsuse põhimõttena, kuna see viitab otseselt ühetaolise liikumise erijuhtudele. Sellisel juhul kõik seadused sarnanevad nii tähtedega seotud koordinaatsüsteemidele kui ka kõikidele teistele süsteemidele, mis liikuvad ühtlaselt ja otseselt tärnidega võrreldes.

Samuti on üldisem põhimõte, mis hõlmab kiirendatud liikumissüsteemi koordineeritud süsteemide juhtumeid. Seda nimetatakse relatiivsuse üldprintsiibiks.