§ 2. Общие замечания о пространстве и времени

1. Рассмотрим ряд неускоренных, движущихся с равной скоростью (покоящихся относительно друг друга) жестких стержней. Согласно принципу относительности, мы заключаем, что законы пространственного расположения этих тел относительно друг друга не меняются при изменении движения всей системы этих тел. Отсюда следует, что законы геометрии всегда определяют возможности одинакового размещения твердых тел, независимо от их общего движения. Поэтому высказывания о форме неускоренно движущегося тела имеют непосредственный смысл. Форму тела в указанном смысле мы назовем «геометрической формой». Последняя, очевидно, не зависит от состояния движения системы отсчета.

2. Согласно данному в § 1 определению времени, указание времени имеет смысл только по отношению к системе отсчета, движущейся определенным образом. Поэтому можно предположить (в дальнейшем это будет показано), что два пространственно разделенных события, которые относительно системы отсчета S являются одновременными, в общем случае не будут одновременными относительно системы отсчета , движущейся по отношению к системе S.

3. Пусть тело, состоящее из материальных точек Р, как-то движется относительно системы отсчета S. К моменту времени t в системе S каждая материальная точка Р обладает в S определенным положением, т. е. совпадает с определенной, покоящейся относительно S точкой П. Совокупность положений точки П относительно системы координат S мы назовем положением, а совокупность взаимных связей между положениями точки П — кинематической формой тела относительно S в момент времени t. Если тело покоится относительно S, его кинематическая форма относительно S тождественна его геометрической форме.

Ясно, что покоящийся относительно системы S наблюдатель может определить в S лишь кинематическую форму тела, движущегося относительно S, а не его геометрическую форму.

В дальнейшем мы, как правило, не будем явно различать геометрическую и кинематическую формы, и высказывание геометрического характера будет относиться к кинематической или геометрической форме в зависимости от того, связано оно с системой отсчета или нет.