Электродинамический принцип относительности
а следовательно,
F
где
— некоторые постоянные, которые нам еще предстоит найти.
Итак, мы показали, что исходная функция
имеет следующий вид:
![]()
где
— некоторые пока не определенные постоянные.
Нахождение функции
. Найдем теперь аналогичным образом функцию
. Три основных соотношения для системы отсчета
представим в виде:
Вычитывая первое соотношение из третьего и сравнивая результат со вторым соотношением, получаем уравнение
т.е. уравнение
Видим, что функция
удовлетворяет следующему функциональному уравнению:
в котором величины
не независимые, а связаны нашими основными соотношениями для системы отсчета К. Используя эти соотношения, оставим независимыми только следующие три величины
и
. Величины
и
выразим через указанные величины:
Таким образом, приходим к следующему основному функциональному уравнению для искомой функции:
которое выполняется при произвольных значениях
и
.
Приступим к решению полученного функционального уравнения. Начнем с того, что продифференцируем его по
:
производная последнего, третьего слагаемого в исходном функциональном уравнении равна нулю, так как оно не зависит от
. Положим теперь в выведенном уравнении,
и тогда придем к дифференциальному уравнению
или уравнение
Легко найти общее решение последнего дифференциального уравнения. Для этого надо перейти только к новым независимым переменным
и показать, что в новых переменных уравнение имеет вид
Таким образом получаем общее решение нашего дифференциального уравнения:
в котором
— пока произвольная функция.
Найдем вид этой функции. Подставим полученное выражение для функции
в продифференцированное функциональное уравнение. Получим тогда соотношение
или соотношение
Так как аргументы у функций в правой и левой частях равенства при произвольных значениях
и
совершенно произвольны, то получаем, что
а следовательно,
где
— пока неопределенные постоянные.
Определение констант ![]()
. Мы получили, что формулы преобразований координат и времен произвольного мгновенного точечного события в инерциальных системах отсчета и имеют вид
Для нахождения констант ![]()
привлечем дополнительное требование.
Требование 1. Предположим, что общие начала отсчета координат и времени в системах отсчета K и
согласованы таким образом, что мгновенное точечное событие с координатами 0,0 в системе отсчета K имеет в системе отсчета
координаты 0,0 ( тоже нулевые координаты),и наоборот.
Применяя вышеприведенные формулы преобразования к событию 0,0 получаем, что
и поэтому формулы преобразования координат мгновенно точечного события приобретают следующий вид:
Теперь неопределенными остались только константы
и
.
Учтем теперь то обстоятельство, что формулы преобразования мы получили как следствия наших шести основных соотношений. Подставим поэтому полученные простые формулы обратно в эти исходные основные соотношения и установим ограничения на значения констант ![]()
и
. Имеем:
Таким образом, приходим к заключению, что константы
и
равны друг другу:
