Пространство-время в общей теории относительности

На отмеченную сейчас важнейшую особенность научного познания специально обратил внимание на сессии, посвящен­ной 50-летию возникновения теории относительности, акаде­мик И.Е. Тамм. Мы позволим себе привести довольно длинную выдержку из его выступления: «Все научное творчество Эйнштей­на с необычайной выпуклостью показывает, что коренные успехи в познании природы достигаются глубоким логическим анализом некоторых, немногих, основных, узловых опытных фактов и за­кономерностей, которые нужно уметь выделить из колоссального количества сведений и фактов, давящих своей огромной массой на исследования в любой отрасли современной науки». И дальше И.Е. Тамм говорит, что «поучительно противопоставить ее (пози­цию Эйнштейна. — А.Л.) широко распространенной точке зре­ния, что решению фундаментальных проблем науки необходимо должно предшествовать накопление огромного количества экспе­риментальных данных. В действительности пример как специ­альной, так в особенности общей теории относительности пока­зывает, что решающую роль для построения фундаментально новой теории играет глубокий логический анализ узловых опытных фактов. Конечно, следствия из теории должны быть прове­рены затем на максимально обширном опытном материале" [Эйнштейн и современная физика, 1965, с. 89—90].

Принцип эквивалентности

Специальный принцип относительности утверждает, что во всех инерциальных системах физические процессы протекают одинаково и для формулировки законов физики можно пользо­ваться любой из них. Встает вопрос: почему инерциальные сис­темы находятся в столь привилегированном положении? Нельзя ли попытаться обобщить принцип относительности на любые системы отсчета, тем более что, как мы уже говорили, строго инерциальных систем отсчета и не существует? На первый взгляд кажется, что подобная задача неосуществима, ибо любая неинерциальная система обнаруживает это свое свойство по опытно проверяемым в ней эффектам. Следовательно, находясь в замкнутой неинерциальной системе, физик может опытами, проведенными внутри нее, установить движение этой системы. Но может ли? Вот здесь и проявилась гениальная интуиция Эйн­штейна, усмотревшего в давно известном равенстве инертной и гравитационной масс ключ к решению стоявшей перед ним за­дачи.

Рассмотрим следующий мысленный эксперимент. Возьмем в качестве неинерциальной системы свободно падающий в поле тяготения земли лифт (так называемый лифт Эйнштейна). Смо­жет ли наблюдатель внутри лифта определить, что его система отсчета ускоренно движется? Эйнштейн показывает, что ника­кими экспериментами внутри лифта нельзя сделать выбор между двумя утверждениями: 1) лифт ускоренно движется и исчезло поле тяготения и 2) лифт покоится в поле тяготения.

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8

Сентябрь 17, 2010 | |

COMMENTS

 

Comments are closed.