Ви думаєте, що лежачи в своєму ліжку, ви не рухаєтеся? Щодо статі і стін у спальні - так. Але ви пересуваєтеся як точка на колі в добовому обертанні землі. А ще летіть навколо сонця разом з планетою. Причому вночі швидкість польоту вище, ніж вдень, в силу більшої віддаленості на цілий діаметр.
У чому полягає відносність руху
Якщо в спокійну погоду пасажир, який прокинувся в каюті вітрильної яхти, вигляне в ілюмінатор, він далеко не відразу зметикуватиме - пливе корабель або лежить у дрейфі. За товстим склом одноманітна морська гладь, вище - небесна синь з нерухомими хмарками. Однак, у будь-якому випадку яхта перебуватиме в русі. І більше того - відразу в декількох рухах по відношенню до різних систем відліку. Навіть не беручи до уваги космічні масштаби, ця людина, перебуваючи в стані спокою щодо корпусу яхти, опиняється в стані руху відносно навколишньої її маси води. Це можна побачити по кільватерному струменю. Але і в разі, якщо яхта дрейфує зі спущеним вітрилом, вона рухається з водним потоком, що утворює морську течію.
Таким чином, будь-яке тіло, що знаходиться в стані спокою щодо одного тіла (системи відліку), одночасно знаходиться в стані руху щодо іншого тіла (іншої системи відліку).
Принцип відносності Галілея
Про відносність руху замислювалися вже середньовічні вчені, і в епоху Відродження ці ідеї отримали свій подальший розвиток. "Чому ми не відчуваємо обертання Землі?" - запитували мислителі. Чітке формулювання на основі фізичних законів принципу відносності надав Галілео Галілей. "Для предметів, захоплених рівномірним рухом, - вивів учений, - це останнє як би не існує і проявляє свою дію тільки на речах, що не беруть в ньому участі". Правда, це затвердження дійсно тільки в рамках законів класичної механіки.
Відносність шляху, траєкторії та швидкості
Пройдений шлях, траєкторія і швидкість тіла або точки також відносяться залежно від вибраної системи відліку. Візьміть приклад з людиною, яка йде через вагони. Його шлях за певний проміжок часу щодо складу дорівнюватиме пройденій ним власними ногами відстані. Шлях же щодо землі буде складатися з відстані, яка проїхала потяг, і безпосередньо пройденої людиною відстані, причому, незалежно від того, в який бік вона йшла. Те саме зі швидкістю. Але тут швидкість руху людини відносно землі буде вище швидкості руху поїзда - якщо людина йде по руху поїзда, і нижче - якщо вона йде у зворотний рух бік. Відносність траєкторії точки зручно простежити на прикладі гайки, закріпленої на ободі велосипедного колеса і утримує спицю. Щодо ободу вона буде нерухома. Щодо корпусу велосипеда - це буде траєкторія окружності. А щодо землі траєкторія цієї точки буде представляти безперервний собою ланцюг напівкружин.