Квантовая Физика… — Задание ЕГЭ по физике №00048006

Корабль летит с постоянной скоростью — значит, связанная с ним система отсчёта инерциальная, как и система Земли (вращением Земли в таком опыте можно пренебречь). Вопрос о том, отличаются ли опыты в двух инерциальных системах, решает принцип относительности.

Шаг 1. Принцип относительности Эйнштейна. Все физические законы — и механические, и электромагнитные — одинаково записываются во всех инерциальных системах отсчёта. Никаким опытом внутри корабля нельзя узнать, движется он равномерно или покоится.

Шаг 2. Разберём варианты. Вариант 1 неверен: равномерное движение само по себе на опыты внутри корабля не влияет. Вариант 2 неверен: для экспериментатора на корабле шары и приборы покоятся, близость скорости к $c$ — это скорость относительно Земли, а не относительно опыта. Релятивистские эффекты появляются, только когда сравнивают измерения из разных систем, а не опыты внутри каждой. Вариант 4 неверен: данных достаточно — сказано главное, что скорость постоянна.

Верен вариант 3: результаты одинаковы при любой постоянной скорости корабля.

Проверим себя. Пассажир поезда, идущего ровно и без толчков, не может с закрытыми глазами определить, едет поезд или стоит, — это тот же принцип, только для механики. Эйнштейн распространил его на все законы физики.