Теория Относительности

Материал из Большой Форум
Перейти к: навигация, поиск

Создавая ОТО Эйнштейн следовал такой цепочке рассуждений. На примере СТО стало понятно, что некоторые вещи происходят без внешнего воздействия. Ньютоновская физика провозглашала первым законом необходимость сообщения телу физического воздействия для изменения его скорости, необходимость внешнего влияния на тело. Но эксперимент Майкельсона-Морли показал, что размер тела зависит от скорости его движения. Чем быстрее тело движется, тем больше сжимается, и сжатие это не внешнее, оно не давит на тело извне какой-либо силой, не повреждает внутренней структуры. Тело само сжимается и разжимается без всякого внешнего влияния. Скорость тела ставится в соответствие его размеру. Далее, ясно, что "гравитационное поле" (назовём пока так связанные с тяготением явления) совершенно не похоже ни на какой тип излучения, так как не ослабляется никакими преградами. Далее Эйнштейн заметил, что гравитационное ускорение невозможно никакими приборами отличить от обычного ускорения, и если перенести человека с поверхности земли в ракету движущуюся с ускорением 9,8 м/с2, он не заметит подмены. Как не заметит подмены космонавт находящийся в невесомости, перенесённый из космического корабля в падающий лифт. Из этого следует, что, во-первых, ускорение и невесомость чем бы они ни были вызваны, имеют одну и ту же природу, а, во-вторых, массивное тело меняет "плюс" на "минус". На поверхности массивного тела другое тело, когда падает свободно, не ускоряется, а когда лежит неподвижно - ускоряется. Почему бы тогда не установить связь похожую на связь скорость-линейные размеры, между массой и притяжением? Как линейный размер меняется без давления в зависимости от скорости, так и тела притягивают друг друга без какой-либо силы, без посредника, без невидимых рук притягивающих их материально. Нет сжимающего давления движущегося тела, и нет притягивающей гравитации. Это просто происходит. Это факт. И назвать его лучше всего "искривлением пространства-времени", как и в случае с СТО, где искривляются линейные размеры тела и время. Скорость, масса искривляют пространство-время, понял Эйнштейн, и создал СТО и ОТО, которые прошли экспериментальные испытания в течение ста лет, и полностью доказали свою истинность.

«Когда в 1907 г. я работал над обзорной статьей по СТО для журнала “Jahrbuch der Radioaktivitaet und Elektronik”, я попытался видоизменить теорию тяготения Ньютона так, чтобы ее законы соответствовали [специальной] теории относительности. Попытки такого рода продемонстрировали, что это возможно, но они не удовлетворяли меня, так как строились на физически необоснованных гипотезах». И тогда мне в голову пришла счастливейшая мысль в моей жизни, — продолжает Эйнштейн. — Существование гравитационного поля может считаться лишь относительным,

[1][2]

Далее Эйнштейн поясняет свою мысль об относительности существовоания гравитационного поля:

точно так же, как существование электрического поля, наводимого в результате электромагнитной индукции. Это связано с тем, что для наблюдателя, свободно падающего с крыши, гравитационное поле, по крайней мере в его ближайшем окружении, не существует. В самом деле, если при этом наблюдатель бросает какие-то предметы, то они находятся по отношению к нему в состоянии покоя или равномерного движения вне зависимости от их химического или физического состава…Таким образом, наблюдатель имеет право утверждать, что находится «в покое».

Пытаясь получить, исходя из нее (т.е. из СТО) все законы природы, я обнаружил, что эта теория неприменима только в случае закона всемирного тяготения, и я проникся глубоким желанием найти объяснение такому исключению. Самым неприятным для меня было то обстоятельство, что хотя СТО устанавливает однозначную связь между инерцией и энергией, связь между инерцией и тяжестью, или энергией поля тяготения продолжала оставаться необъясненной. Я пришел к мысли, что в рамках СТО совершенно невозможно объяснять эту связь.

Однажды, когда я сидел в своем кресле в Берне, меня неожиданно осенила идея: если человек свободно падает, он же не чувствует своего веса! Эта мысль поразила меня своей простотой и наложила глубокий отпечаток на дальнейший ход рассуждений… Когда человек падает, он движется с ускорением. Этот же человек может истолковывать свое положение иначе, что он сам находится в системе, движущейся с ускорением.

Тут Эйнштейн говорит, что на падающего человека не действует поле тяготения. Его вообще не существует. А ещё падающий человек не ускоряется. Он инерциальный наблюдатель как человек в космическом аппарате. Эйнштейн ввёл принцип эквивалентности: если оба не ощущают своего веса, значит, оба находятся в инерциальной системе отсчёта. Что летящий с крыши, что летящий сквозь космос.

Исходя из этого, я решил попробовать распространить теорию относительности не только на системы, движущиеся с постоянной скоростью, но и на системы, движущиеся с ускорением. Я предполагал, что смогу одновременно решить и проблему тяготения, поскольку тот факт, что падающий человек не ощущает силы тяжести, можно истолковать таким образом, как будто, кроме поля тяготения Земли, возникает новое, компенсирующее его поле тяготения. Иначе говоря, необходимо, чтобы в системе, движущейся с ускорением, возникало новое гравитационное поле».

Примечания

Ссылки