При дальнейшем обсуждении опыта Майкельсона на первый план
выдвигается понятие, которое обходили молчанием в других опытах того
времени - понятие системы отсчета.
Предположим, что мы находимся в купе одного из вагонов поезда,
движущегося прямолинейно и равномерно. Вверх к потолку взмывают голубые
облачка сигаретного дыма, в купе жужжит муха и раздражает нас так же,
как и дома за завтраком. Движется ли поезд медленно или развивает
предельную скорость, она одинаково проворно уклоняется от наших попыток
поймать ее. Муха движется точно так же, как если бы поезд стоял. Все,
что происходит в купе, можно рассматривать относительно его четырех стен
- поезд является нашей системой отсчета. Скорость движения системы
отсчета никак не влияет на происходящие в ней процессы и события. Это
отчетливо понимал еще Галилей. Данный факт является прямым следствием
принципа суперпозиции, или принципа независимости движений. Согласно
этому принципу, две различные причины, вызывающие движение одного и того
же тела, не влияют друг на друга. Каждая действует так, словно другая
отсутствует.
Разумеется, скажем мы, а как же могло быть иначе! Ведь земной шар со
всем, находящимся на нем, вращается вокруг Солнца и вдобавок вокруг
собственной оси. Однако мы совершенно не замечаем этого. Таким образом,
для нас Земля представляется такой же системой отсчета, как и движущийся
вагон поезда. Вообще говоря, характер движения системы отсчета далеко не
безразличен. Если она движется прямолинейно и совершенно равномерно, то
ее называют инерциалъной системой отсчета. Это название обусловлено тем,
что в такой системе применение закона инерции неограниченно. Никакая
физическая измерительная установка (в том числе и самые чувствительные
часы), если она находится в инерциальной системе отсчета, не в состоянии
зарегистрировать движение этой системы.
Существует ли среди бесчисленного множества инерциальных систем отсчета,
связанных со звездами, какая-либо основная, своего рода прасистема? За
неимением лучшего в качестве таковой можно представить себе Солнечную
систему или
систему, связанную с центром Млечного Пути. Однако существуют миллиарды
других разбросанных в космосе подобных систем, и ни одна из них не имеет
преимущества перед другими. Все инерциальные системы в мире равноправны,
и бессмысленно приписывать какому-либо телу некую абсолютную скорость.
