Специальная теория относительности – первый шаг физики к изучению природы пространства и времени — страница 9

  • Просмотров 439
  • Скачиваний 11
  • Размер файла 28
    Кб

пробных тел, начатый, например, при пересечении ими экватора сферы. Ясно, что в отсутствие внешних сил тела будут перемещаться с потоком времени по меридианам. Но при этом существу будет казаться, что они сближаются! Оно может измерить их относительное ускорение и считать, что оно связано с силой, действующей со стороны каждого из тел на другое. Взяв для удобства исследования одно из тел очень тяжелым (чтобы связать с ним почти

инерциальную систему отсчета), а другое – легким и проводя эксперимент для разных легких тел, существо обнаружит, что ускорение не зависит от химического состава и массы тела (что вполне естественно, так как это ускорение на самом деле не связано ни с каким взаимодействием, а есть следствие геометрического устройства пространства-времени). Тогда, подобно Ньютону, наш воображаемый исследователь решит, что в его мире есть

универсальная сила, пропорциональная массам тел (чтобы ускорение не зависело от массы) и притягивающая все тела друг к другу. И снова мы можем улыбнуться его рассуждениям, ибо нам известно подлинная причина появления ускорения. Но с точки зрения Эйнштейна мы тоже приняли искривленность нашего четырехмерного пространства-времени за универсальное гравитационное взаимодействие, то есть совершили ту же ошибку! И тогда, возможно,

некое пятимерное существо может улыбнуться, слушая наши рассуждения о законе всемирного тяготения. Произведенная Эйнштейном замена взаимодействия на геометрию так сильно поразила воображение физиков, что собственно относительность (отсутствие абсолютных пространства и времени) в его теории как-то отошла на второй план. Между тем не все с этим согласились – этот шаг влечет за собой необходимость пересмотра очень многих

положений физики. Более всего настораживает, что в ОТО понижается статус законов сохранения энергии и импульса, ибо в ней они становятся лишь приближенными законами и неприменимы для объектов с размерами, превышающими радиус кривизны пространства-времени. Поэтому после ОТО появилось много других теорий, в том числе и возвращающихся к представлению об особой пространственно-временной субстанции. Я не буду здесь более

подробно излагать содержание дискуссий вокруг принципа относительности – отмечу лишь, что почти все новые теории тоже содержали идею взаимосвязи геометрии и взаимодействия. Более того – за первым шагом на пути геометризации физики последовали другие шаги. В частности, сразу возник вопрос – а нельзя ли и другие взаимодействия (например, электромагнитное) тоже описать на языке геометрии? Ясно, что задача довольно сложна, ибо