Общая теория относительности
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

Однако большинство современников Эйнштейна в отличие от Лоренца, с последним титулом специальной теории относительности – статусом «всеобщности» – были не согласны, как, кстати, и он сам, иначе не назвал бы её специальной, т.е. в чем-то неполной, ограниченной. Действительно, данная теория описывает представления о пространстве и времени по отношению к инерциальным системам отсчета, которых на самом деле в природе не существует, они выступают всего лишь идеализированным объектом исследования для специальной теории относительности (см. тему 1.2). Все приведенные в предыдущей теме экспериментальные и опытные подтверждения правоты данной теории были получены при условии выделения исследуемых, будто бы инерциальных систем с известной долей приближения. Так, подвижная система отсчета, связанная с мюонами (см. тему 2.2), двигалась в действительности непрямолинейно, поскольку не могут элементарные частицы перемещаться только по прямой. Расхождение результата эксперимента с самолетом и расчетной величины этого же результата прямо объясняется тем, что данный самолет и Земля на самом деле совокупностью инерциальных систем не являются (там же).

В реальном мире имеют место неинерциальные системы отсчета, в которых тела движутся друг относительно друга ускоренно или замедленно. Ускорение одному телу относительно другого сообщает сила тяготения (гравитации), прямо пропорциональная их массам и обратно пропорциона-льная квадрату расстояния между этими телами (закон всемирного тяготения Ньютона). Поэтому в рамках дальнейшего развития представлений о прост-ранстве и времени требовалось «состыковать» специальную теорию относительности Эйнштейна с классической теорией тяготения – динамикой Ньютона (см. тему 1.3) – и тем самым сделать первую не иллюзорной теорией, а теорией, учитывающей главную движущую силу реального мира – силу тяготения. Решение такой, по определению сложной задачи дополнительно затруднялось двумя моментами. С одной стороны, теории, которые надлежало свести в одну, были построены на разных принципах передачи энергии (взаимодействия, см. тему 1.6) – теория Ньютона, как известно, базировалась на принципе дальнодействия, а специальная теория относительности – на принципе близкодействия (второй постулат данной теории, см. тему 2.2). С другой стороны, динамика Ньютона, будучи, как тоже не раз отмечалось, строго количественной теорией тяготения, тем не менее, его причину и приро-ду не объясняла (см. тему 1.2). Это отчетливо понимал и сам Ньютон. Изве-стны его высказывания о сомнительности того же принципа дальнодейст-вия, а именно, что одно тело не может действовать на другое на любом расстоянии, передавая это действие (тяготение) через пустоту, без какого-либо материального посредника. Существует своеобразное завещание Ньютона последующим поколениям с пожеланием выяснить, по каким же, более науч-ным и сложным, чем принцип дальнодействия, законам, логично и доказуемо объясняющим причину и природу тяготения (см. выше) оно осуществляется. На момент создания специальной теории относительности это завещание создателя классической теории тяготения выполнено не было, поскольку первая хоть и отменила принцип дальнодействия (см. тему 2.2), но взамен ничего не предложила.

Сформулированную выше описанным образом проблему решил тот же Эйнштейн созданием новой (неклассической) теории гравитации – общей теории относительности. Сделал он это спустя 11 лет после создания пре-дыдущей, специальной теории относительности, т.е. в 1916 году.

Формирование очередных, более новых и потому более сложных представлений о пространстве и времени шло по сценарию, схожему с описанным в предыдущей теме (табл. 2.1). Началось все опять с новой интерпретации существующих научных фактов с той лишь разницей, что при разработке специальной теории относительности таковым был факт теоретический (абсолютность пространства и времени, см. тему 2.2), а в процессе формирования общей теории относительности – факт экспериментальный, а именно, ра-венство инерционной и гравитационной масс.

В классической механике существовали два независимых способа оп-ределения массы тела m. Первый – согласно второму закону динамики Ньютона m = F / a, где F – сила, прилагаемая к телу; a – ускорение, которое она сообщает ему. Здесь масса является сопротивлением тела приложенной к нему силе, или мерой инерции тела, поэтому она называется инерционной массой. Второй способ – через закон всемирного тяготения того же Ньютона. В нем масса тела выступает в другом качестве – как одновременно источник

Таблица 2.1

Дата: 2019-02-02, просмотров: 230.