Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Эйнштейн А. -> "Собрание научных трудов в четырех томах. Том 1" -> 155

Собрание научных трудов в четырех томах. Том 1 - Эйнштейн А.

Эйнштейн А. Собрание научных трудов в четырех томах. Том 1 — М.: Наука, 1965. — 702 c.
Скачать (прямая ссылка): sobranienauchnihtrudovt11965.djvu
Предыдущая << 1 .. 149 150 151 152 153 154 < 155 > 156 157 158 159 160 161 .. 263 >> Следующая

считать "покоящейся", предполагая лишь, что в системе К" существует
однородное гравитационное поле, являющееся причиной ускоренного движения
тел относительно К'.
Против такого утверждения можно было бы возразить, что не указаны массы,
порождающие это гравитационное поле. Однако их можно считать бесконечно
удаленными, не вступая в противоречие с основами механики Ньютона. Кроме
того, мы не знаем, с какой точностью соответствует действительности закон
тяготения Ньютона.
Одно обстоятельство говорит в пользу нашего утверждения. Относительно
системы К* все массы, независимо от их конкретных физических и химических
свойств, падают с одинаковым ускорением. Опыт показывает, что это
справедливо и для гравитационного поля, причем с необычайной точностью.
Примечательный факт, что мы знаем гравитационное поле как состояние
пространства, в котором поведение тел такое же, как и в системе К\ делает
совершенно естественной гипотезу о том, что в системе К' существует
гравитационное поле, по существу тождественное полям тяготения,
порождаемым массами в соответствии с законом Ньютона.
При этом способе рассмотрения не существует никакого реального разделения
на инерцию и гравитацию, поскольку ответ на вопрос о том, находится ли
тело в определенный момент исключительно под действием инерции или под
комбинированным воздействием инерции и гравитации,, зависит от системы
координат, т. е. от способа рассмотрения.
422
33
Теория относительности
Итак, общеизвестные физические факты приводят нас к общему принципу
относительности, т. е. к утверждению, что законы природы следует
формулировать так, чтобы они выполнялись относительно произвольно
движущихся систем координат.
Из сказанного выше непосредственно видно, что общий принцип
относительности приводит к теории гравитационного поля. Именно, исходя из
инерциальной системы К, в которой гравитационное поле отсутствует, и
вводя двищущуюся произвольным образом относительно К систему координат
К', так что в системе К' существует точно известное гравитационное поле,
мы можем определять общие свойства гравитационных полей по общим
свойствам тех гравитационных полей, которые получаются при переходе к
системе К'.
В то же время неверно обратное утверждение, что всякое гравитационное
поле соответствующим выбором системы координат можно исключить, т. е.
получить пространство, свободное от тяготения. Например, гравитационное
поле Земли нельзя исключить никаким выбором системы координат. Для
конечной области это возможно только в случае гравитационных полей весьма
специфического вида. Но для бесконечно малой области координаты всегда
можно выбрать таким образом, что гравитационное поле будет отсутствовать
в ней. Тогда можно считать, что в такой бесконечно малой области
выполняется специальная теория относительности. Тем самым общая теория
относительности связывается со специальной теорией относительности, и
результаты последней переносятся на первую.
Простое рассуждение показывает, что путь луча света, распространяющегося
в инерциальной системе К прямолинейно и равномерно, в системе координат
К\ совершающей ускоренное поступательное движение, будет криволинейным.
Отсюда мы заключаем, что лучи света искривляются гравитационным полем; в
соответствии с принципом Гюйгенса это означает, что скорость света в
гравитационных полях является функцией точки. Это следствие впервые было
подтверждено во время солнечного затмения 1919 года.
Легко видеть далее, что, согласно общей теории относительности,
гравитационное поле должно обладать значительно более сложной структурой,
чем в теории Ньютона. Например, если система К" равномерно вращается
относительно инерциальной системы К, то движение материальных точек
относительно К' происходит таким образом, что ускорение зависит не только
от их положения (центробежная сила), но и от скорости (сила Кориолиса).
Далее, исходя из лоренцовского сокращения, которое выше было получено как
следствие специальной теории относительности, можно сделать вывод о том,
что расположение практически жестких тел в системе К
423
Теория относительности
1915 г.
описывается геометрией Эвклида неточно и что скорость хода одинаково
устроенных часов является функцией точки. Другими словами, в общей теории
относительности не существует геометрии и кинематики, независящих от
физических процессов, так как свойства масштабов и часов определяются
гравитационным полем.
С этим обстоятельством связано существенно более глубокое изменение,
которое вносит в учение о пространстве и времени общая теория
относительности, чем то, которое внесла специальная теория
относительности. В последней, например, пространственные и временные
координаты имеют непосредственный физический смысл: между двумя точками
(xi, у\, zi) и {хг, г/2, z2) данной системы координат можно уложить
твердый масштаб, измеряющий длину
V(хг - Xi)2, -j- (Уч - Уг)2 + (2г - zi)2,
а разность времен t% - ti двух событий, происходящих в одной точке этой
Предыдущая << 1 .. 149 150 151 152 153 154 < 155 > 156 157 158 159 160 161 .. 263 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed