Собрание научных трудов в четырех томах. Том 1 - Эйнштейн А.
Скачать (прямая ссылка):
соответствует интервал времени определенной величины, независимо от места
и времени. Вскоре мы увидим, что общая теория относительности не может
придерживаться этого простого физического толкования пространства и
времени.
453
ANNALEN DER PHYSIK.
VIERTE FOLGE. BAND 49.
1. Die Grundlage der allgenieinen Kelatlvittttstheorie; von A. jEHnetein.
Die im nachfolgenden dargelegte Theorie bildet die denk-bar weitgohendste
Verallgemeinerung der heule allgemein als ,,Relativitatstheorie''
bezeichneten Theorie; die ietztere nenne ieh im folgenden zur
Unterseheidung von der ersicren "spezielle Relativitatstheorie" und setze
sie als bekannt voraus. Dio Yerallgememerung der Relativitatstbeorie
wurde sehr er-ieichtert durch die Gestalt, welehe der speziellen
Relativitats-theorie durch Minkowski gegebon wurde, welcher Mathe-matiker
zuerst die formale Gleichwertigkeit der raiwiliehen Koordinaten und der
Zeitkoordinate klar erkannte und fiir den Auf ban der Theorie nutzbar
machto. Die fiir die all-gemeine Relativitiitstheorie notigen
mathematischen Hilfs-mittel lagen fertig bereit in dem "absoluten
DifferentialkalkiiT*, welcher auf den Forschungen von Gauss, Riemann und
Christoffel tiber nichteuklidische Mannigfaltigkeiten ruht und von Rieei
und Levi-Civita in ein Bvstem gebraeht und bereits auf Problcme der
theorotischen ITiysik angewendot wurde. Ich habo im Abschnitt В der
vorliegenden Abhand-lung alle fiir uns notigen, bei dem Physiker nicht
als bekannt, vorauszusetzendcn mathematischen Hilfsmittcl in moglichst
cinfacher und durchsichtiger Weise entwickelt, so daB ein Studium
mathematischer Literatur fiir das Yerstandnis der vorliegenden Abhandhmg
nicht erforderlich ist. Endlich sei an dieser Stelle dankbar meines
Freundes, des Mathematikers Grossmann, gedacht, der mir durch seine Hilfe
nicht nur das Studium der einsehlagigen mathematisehen Literatur er-
sparte, sondern mieh auch beim Suchen nach den Fcldgleiehmi-gen der
Gravitation unferstiitzte.
Первая страница статьи А. Эйнштейна "Основы общей теории относительности"
38
Основы общей теории относительности
§ 2. Об основаниях, которые подсказывают расширение постулата
относительности
Классической механике и в неменьшей степени специальной теории
относительности присущ некоторый теоретико-познавательный недостаток,
который, пожалуй, впервые был ясно отмечен Э. Махом. Мы поясним его на
следующем примере. Пусть два жидких тела одинаковой величины и состава
свободно парят в пространстве на таком большом расстоянии друг от друга
(и от всех прочих масс), что должны приниматься во внимание только те
гравитационные силы, с которыми действуют друг на друга части одного и
того же тела. Пусть расстояние между этими телами остается неизменным.
Пусть также не происходит перемещения друг относительно друга частей
одного и того же тела. Но пусть каждая масса, рассматриваемая
наблюдателем, покоящимся относительно другой массы, вращается вокруг
линии, соединяющей массы с постоянной угловой скоростью (это
относительное движение обеих масс всегда возможно установить). Теперь
представим себе, что поверхности обоих тел (Si и S2) измерены с помощью
масштабов (покоящихся относительно этих тел); пусть в результате
измерения оказалось, что поверхность iSi представляет собой сферу, а
поверхность S2 - эллипсоид вращения.
Теперь возникает вопрос: по какой причине тела Si и ?2 ведут себя по-
разному? Ответ на этот вопрос может быть только тогда признан
удовлетворительным1 с теоретико-познавательной точки зрения, когда
обстоятельство, указанное в качестве причины, является наблюдаемым
опытным фактом; ибо принцип причинности только тогда имеет смысл суждения
о явлениях в мире опыта, когда в качестве причин и следствий в конечном
итоге оказываются лишь наблюдаемые факты.
Механика Ньютона не дает удовлетворительного ответа на этот вопрос. Она
говорит следующее. Законы механики справедливы для пространства Ri,
относительно которого тело Si находится в покое, но несправедливы для
пространства R2, относительно которого находится в покое тело S 2. Однако
галилеево пространство Ri (и движение по отношению к нему), которое при
этом вводится, является фиктивной причиной, а не' наблюдаемым фактом.
Таким образом, ясно, что механика Ньютона в рассматриваемом случае
удовлетворяет требованию причинности не по существу, но лишь кажущимся
образом, возлагая ответственность за наблюдаемое различное поведение тел
Si и ?2 на фиктивную причину - пространство Ri.
1 Удовлетворительный с теоретико-познавательной точки зрения ответ может,
конечно, еще оказаться физически неверным в том случае, когда он не
согласуется с другими опытными данными.
455
Основы общей теории относительности
1916 г.
Удовлетворительным ответом на поставленный выше вопрос может быть только
следующий: физическая система, состоящая из тел Si и S2, сама по себе не
дает возможности указать причину, с помощью которой можно было бы
