1.2.2 Erirelatiivsusteooria
Erirelatiivsusteoorias ei käsitleta rasket massi( mis on seotud gravitatsiooniga), vaid ainult inertset massi. Aeg ja ruum on seotud taustsüsteemiga. Järelikult arvestatakse erirelatiivsusteoorias ainult inertsiaalseid taustsüsteeme. Kogu erirelatiivsusteooria füüsika tuleneb aja ja ruumi teisenemistest ehk Lorentzi aja ja ruumi teisendusvalemitest.
1.2.2.1 Taustsüsteemi mõiste
Taustkeha on keha, mille suhtes me liikumist vaatleme. Taustkeha loetakse enamasti liikumatuks. Taustkehal valitakse punkt, millega seotakse koordinaadistik. Näiteks keha asukoha määramiseks ruumis on vaja kolmest koordinaadist koosnevat koordinaadistikku. Kui keha aga liigub tasapinnal, siis piisab ainult kahest koordinaadist. Kui aga keha liigub sirgjoonel, siis kasutame ainult ühte koordinaati.
Taustsüsteemi kasutatakse keha mehaanilise liikumise kirjeldamiseks. Taustsüsteemi moodustavad taustkeha, sellega seotud koordinaadistik ja ajamõõtja( ehk kell). On olemas kahte liiki taustsüsteeme ja nendeks on siis inertsiaalsüsteemid ja mitteinertsiaalsüsteemid. Inertsiaalsüsteem on taustsüsteem, kus kehtib Newtoni I seadus. Igasugune taustsüsteem, mis liigub mingisuguse inertsiaalsüsteemi suhtes ühtlaselt ja sirgjooneliselt on samuti inertsiaalsüsteem. Mitteinertsiaalsüsteem on selline taustsüsteem, mis liigub inertsiaalsüsteemi suhtes kiirendusega. Newtoni I seadus ei kehti mitteinertsiaalsüsteemides. Inertsiaalsüsteemi määratletakse ka kui taustsüsteemi, milles vaba keha liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt.
Joonis 26 Erinevad ristkoordinaadistikud ühe-, kahe- ja kolmemõõtmelises ruumis.
1.2.2.2 Relatiivsusprintsiip klassikalises mehaanikas
Siin on olemas kaks taustsüsteemi. Taustsüsteem K` liigub taustsüsteemi K suhtes kiirusega V. Liikumine toimub ühtlaselt ja sirgjooneliselt x( x`) telje suunas. K` on koordinaadid x`, y`ja z`. K-s on koordinaadid x, y ja z. Mõlemas taustsüsteemis on keha y- ja z-koordinaadid aga võrdsed:
y ´= y ja z ´= z. 88