Проблема пространства и времени в классической механике. Понятие абсолютного пространства.
Принцип относительности классической механики. Понятия пространства и времени, выработанные в классической физике, представляют результат обобщения повседневного опыта и научного анализа простейших механических движений. Развитие механики теснейшим образом связано с определенным пониманием пространства и времени.
Основным законом классической механики является второй закон Ньютона. Для описания механического движения, необходимо измерение координат движущегося тела, что требует введения понятия тела отсчета, с которым связывается система координат, образуя систему отсчета. Встает естественный вопрос: для всякой ли системы отсчета будет справедлив основной закон механики?
Системы отсчета могут они могут покоиться, двигаться равномерно и прямолинейно или, наконец, двигаться ускоренно одна относительно другой. Если две системы отсчета покоятся относительно друг друга, то это означает, что они представляют физически одну и ту же систему — различие между ними сводится к чисто геометрическому переносу начала координат. Поэтому остаются два физически различных типа систем отсчета: инерциальные системы и неинерциальные. Для последних приведенная формулировка второго закона Ньютона не сохраняется.
В инерциальных системах отсчета переход от одной системы к другой не меняет вида второго закона Ньютона — он справедлив для всех систем. Приведенное утверждение составляет содержание принципа относительности классической механики, или принципа относительности Галилея. Этот принцип утверждает физическую эквивалентность всех инерциальных систем отсчета.
В современной физике законы классической механики формулируются как справедливые для всего класса инерциальных систем. Но в период обоснования классической механики перед ее творцами неизбежно вставал вопрос: а существуют ли вообще инерциальные системы? Ведь если дана хотя бы одна такая система, то может существовать бесчисленное их множество, ибо любая система, движущаяся равномерно и прямолинейно относительно данной, тоже будет инерциальной. Но как найти эту «хотя бы одну» инерциальную систему? Например, является ли таковой система отсчета, связанная с Землей? Мы знаем, что на Земле с достаточной степенью точности соблюдается принцип инерции, и тем не менее Земля — система неинерциальная: она вращается вокруг Солнца и вокруг собственной оси. Но может быть, инерциальная система, связанная с Солнцем? Тоже, строго говоря, нет, ибо Солнце вращается вокруг центра Галактики. Но если ни одна реальная система отсчета не является строго инерциальной, то не оказываются ли фикцией основные законы механики?
Поиски ответа на этот вопрос и привели к понятию абсолютного пространства. Оно представлялось совершенно неподвижным, а связанная с ним система отсчета — строго инерциальной. В связи с этим предполагалось, что по отношению к абсолютному пространству законы механики и выполняются совершенно строгим образом.