Vznik speciální teorie relativity

• klasickou mechanikou, jak bylo uvedeno, nelze určit žádnými pokusy provedenými v inerciální vztažné soustavě (IVS) zjistit, je-li v klidu nebo rovnoměrném přímočarém pohybu vzhledem k jiné IVS
• otázkou je, jestli to lze zjistit nemechanickými ději (např. optickými, elektromagnetickými apod.)
  • naskýtá se možnost odpovědi (např. na lodi plující na klidném moři rovnoměrným přímočarým pohybem), že tzv. vidím její pohyb, tuto "možnost" neuvažujeme, zrak není zcela objektivní
• problém použití metod využívající elektromagnetické a tím pádem optické metody souvisí s určením rychlosti světla:
  • 1675 - Olaf Römer - z astronomických pozorování došel k závěru konečné rychlosti světla
  • Christian Huygens na základě Römerových pozorování zjistil přibližnou rychlost světla
  • 1849 - Hyppolite Fizeau - první změření rychlosti v zemských podmínkách  a její určení v hodnotě přibližně 300 000 km.s^-1
  • následující léta byla hodnota dalšími měřeními upřesňována, až nakonec byla přijata hodnota rychlosti světla ve vakuu jako konstanta c:

•  jenže, ve které IVS má světlo tuto rychlost?
  • správná otázka, neboť obecně je rychlost relativní a, jak víme, závisí na volbě vztažné soustavy
• v 19. st byla představa, že svět je zaplněn tzv. světelným éterem, ve kterém se světlo šíří podobně, jako mechanické vlnění zvuku ve vzduchu (postupné rozkmitávání částic)

• jednoduchá úvaha při klasickém skládání rychlostí vede k závěru (viz obr.):
  • v soustavě K spojené s éterem se světlo šíří od zdroje Z, umístěného v počátku souřadnic,ve všech směrech rychlostí c
  • soustava K' se pohybuje vzhledem k soustavě K rychlostí v ve směru x a rychlost světla v této soustavě je tedy obecně různá (porovnání vzájemné rychlosti světla a soustavy K':
    • pohybuje-li se soustava proti směru šíření světla (blíží se k soustavě K), měl by pozorovatel naměřit rychlost světla: c + v
    • naopak pohybuje-li se ve směru šíření světla (vzdaluje se od soustavy K), měl by pozorovatel naměřit rychlost světla: c - v
    • v krajním případě, pohybuje-li se soustava rychlostí c, pak by rychlost světla v tomto případě v této soustavě měla být nulová
• ze všech IVS by pouze soustava K spojená s éterem měla tu vlastnost, že se v ní pohybuje světlo rychlostí c
  • pak bychom mohli soustavu K nazvat absolutní vztažnou soustavou s absolutním klidem a absolutním pohybem
    • Země to být nemůže - rotuje, obíhá okolo Slunce, se Sluncem okolo galaktického jádra, má další pohyby (např. precesi), nemá významné postavení ve Vesmíru
      • toho se snažili využít v 19. st. fyzikové a na základě předchozího uvedeného, měřili rychlost světla vzhledem k Zemi v každém časovém okamžiku a chtěli určit absolutní pohyb Země, ale:
      • NIC SE NEPODAŘILO ZMĚŘIT, SVĚTLO SE POŘÁD ŠÍŘILO VE VŠECH SMĚRECH STEJNOU RYCHLOSTÍ, ale proč???