Развивая свою гипотезу, X. Лоренц показал, что для преодоления противоречий, возникших при объяснении опыта Майкельсона и других, надо ввести новые уравнения для преобразования координат при переходе от системы координат находится в состоянии покоя, в систему координат
, которая движется равномерно и прямолинейно относительно первой. До этого физики пользовались преобразованиями координат Галилея (2.1), из которых следует, что во всех системах отсчета, движущихся равномерно и прямолинейно относительно друг друга, время проходит одинаково, а тела сохраняют свои размеры постоянными.
Рассмотрим две системы отсчета К и К '(рис. 14.5), пространственные координаты которых являются прямоугольными, декартовыми. Обозначим их соответственно через x, у, z и х \ у \ z '. Пусть система отсчета К 'движется относительно системы К прямолинейно и равномерно вдоль координаты x со скоростью v. Координатные оси х и х 'совпадают по направлению, оси у, z и в \ z соответственно параллельные. В момент времени t = t '= 0 начало координат в обеих системах отсчета совпадает. X. Лоренц пользовался трехмерным, а четы-^ ривимирним пространством Минковского. Пространственных координат три, четвертая - временная, качественно отличается от пространственных. Объединение четырех координат события в один комплекс вовсе не означает стремление стереть любую различие между пространством и временем. В пространстве, например, можно двигаться назад и вперед, но ни одна теория, в том числе и теория относительности, не дает возможности построить «машину времени», на которой можно было бы отправиться в прошлое. Кстати, известны уравнения Максвелла, не инвариантные преобразованием Галилея, оказались инвариантными преобразованиям Лоренца. Рассматривая эти формулы, прежде замечаем, что координаты у, z не меняются, это соответствует отсутствию поперечного лоренцовых сокращения. Формулы преобразований симметричные, только скорость v заменена на-v. Это, конечно, соответствует равноправия всех систем отсчета. Основным является то, что меняется не только пространственная координата х, а. и время t. Это свидетельствует об относительности не только пространственных координат, но и времени. Как отмечалось в ньютоновской механике, время не менялся при переходе от одной системы координат к другой: t = t '. Нетрудно заметить, что если скорость v относительного движения систем отсчета мала по сравнению со скоростью света с, преобразования Лоренца переходят в преобразования Галилея. Это означает, что релятивистская механика не исключает классическую, которая является предельным случаем релятивистской механики, когда v «с.