Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Арифов Л.Я. -> "Общая теория относительности и тяготения" -> 25

Общая теория относительности и тяготения - Арифов Л.Я.

Арифов Л.Я. Общая теория относительности и тяготения — СССР: Фан, 1983. — 304 c.
Скачать (прямая ссылка): obshayateoriyaotnositel1983.djvu
Предыдущая << 1 .. 19 20 21 22 23 24 < 25 > 26 27 28 29 30 31 .. 115 >> Следующая


Считается, что движение любого тела имеет смысл только относительно заданной системы отсчета, как и движение самой системы отсчета — относительно другой, «...движение,— пишет Эйнштейн (1948),— с точки зрения возможного опыта всегда представляется как движение одного тела относительно другого (например, автомобиля относительно дороги или Земли относительно Солнца и неподвижных звезд). Движение никогда не наблюдается как «движение по отношению к пространству», иначе говоря, как «абсолютное движение». «Принцип относительности» в наиболее широком смысле состоит в следующем утверждении: все физические явления имеют такой характер, что не дают основания вводить понятие «абсолютного движения», или более коротко, но менее точно, «абсолютного движения не существует».

В сущности, понимание движения как только относительного— относительно чего-то — перекочевало в науку из повседневных наблюдений и кажется самоочевидным. Хотя Ньютон (1686, кн. I, Поучение к опред.) и различает относительное и абсолютное движения, абсолютное движение по Ньютону — это тоже относительное движение, но не относительно других тел, а относительно абсолютного пространства. Именно потому, что движение с самого начала понимается Ньютоном как только относительное, он вынужден ввести понятие абсолютного пространства. Абсолютное пространство Ньютона ненаблюдаемо, «...ибо части того не-

бі подвижного пространства, о котором говорилось и в котором совершаются истинные движения тел, не ощущаются нашими чувствами». Логика, следуя которой Ньютон вводит абсолютное пространство, такова. Явления природы обнаруживают существование ускорения тела (опыт с ведром) безотносительно к другим телам — ускорение свидетельствует о движении тела — движение имеет смысл только относительно чего-либо — ускоренное тело движется относительно абсолютного пространства. Мах (1883) проанализировал механику Ньютона, исходя из того же постулата относительности движения: «О движении тела К можно судить лишь по отношению к другим телам А, В, — и пришел к справедливому выводу, что существование абсолютного пространства не следует с необходимостью из существования, например, центробежных сил. Альтернативной точкой зрения, больше соответствующей исходному представлению об относительности движения, является предположение Маха, согласно которому появление сил инерции обусловлено движением рассматриваемого тела относительно далеких звезд или центра масс Вселенной, а если нет абсолютного пространства, то нет и абсолютного движения как движения относительно абсолютного пространства. Таким образом, из движения исключается всякий элемент абсолютности, движение может быть только относительным. На основании этого предположения Маха позднее был сформулирован принцип Маха; выражающий в той или иной форме влияние всех масс Вселенной и их распределения на инертность каждого изолированного тела.

Мах безусловно прав, когда указывает на недостаточность посылки для логического заключения о существовании абсолютного пространства. С другой стороны, развитие физики, кардинально изменившее ньютоновские представления о пространстве и времени (специальная, затем общая теория относительности), до сих пор идет как в экспериментальном, так и в теоретическом отношении по пути, на котором предположение Маха не находит места. Методы электронного и ядерного парамагнитного резонанса и эффект Мессбауэра позволили исследовать возможную анизотропию массы, т. е. зависимость инертной массы от ориентации относительно центра Галактики (Radford, Hugnes, 1959; Harvey, Kamper, Lea, 1960; Sherwin et al., 1960; Beltran-Lopez, Robinson, 1961; Beltran-Lopez, Robinson, Hugnes, 1961; Drever, 1961). Следствием принципа Маха и может быть (хотя и не обязательно) именно анизотропия инертной массы. На возможность измерения ее с высокой точностью в условиях современной экспериментальной техники обратили внимание Коккони и Салпетер (Cocconi, Salpeter, 1958, 1960). Эксперименты (Drever, 1961), точность которых была доведена до 5- Ю-23 (беспрецедентная точность в экспериментальной физике), не обнаружили какого-либо влияния неоднородности распределения звезд в Галактике на инертность атомов или ядер. Таким образом, экспериментальные данные не подтверждают принципа Маха. Из этого не следует, конечно, что они противоре-

62 чат ему. Возможно, что влияние Галактики на инертность изолированного тела ничтожно мало по сравнению с влиянием остальных масс Вселенной, поэтому достигнутая точность измерения недостаточна. Соответствующих оценок не существует, так как неизвестно. каким именно образом масса вещества во Вселенной определяет инертность тел. И, наконец, из принципа Маха не следует с необходимостью анизотропия массы — она есть лишь возможный, но не обязательный вариант обусловленности инертности тел Вселенной Остается признать поэтому, что эксперименты никак не прояснили вопроса об истинности принципа Маха.

Но и теоретической мысли также не удалось расчистить места в физике для принципа Маха. Первоначальные надежды Эйнштейна воплотить его в будущей релятивистской теории тяготе** ния не оправдались. По крайней мере, общая теория относительности не несет в себе никаких следов влияния идей Маха. Это связано с тем, что она удовлетворяет принципу соответствия 1. Выделим некоторое событие на мировой линии рассматриваемого изолированного тела. В окрестности этого события существует и-область (определение 5) гравитационного взаимодействия, которая при любой наперед заданной точности является областью мира Минковского. В соответствии со специальной теорией относительности внутри и-области рассматриваемое тело во всех взаимодействиях проявляет инертность, пропорциональную массе покоя тела. Именно эта масса измеряется в опыте, в частности в экспериментах по исследованию анизотропии массы. Но ни само существование и-области в окрестности события тела, ни то, что геометрия и-области вполне определенная—псевдоевклидовая с сигнатурой, равной двум,— не зависят как от массы остального вещества во Вселенной, так и от его распределения. В основе общей теории относительности, генетически связанной с механикой Ньютона, лежит то же представление об инертности тел, и если она адекватна действительности, то принцип Маха, при всей его привлекательности с теоретико-познавательной точки зрения, является ложным.
Предыдущая << 1 .. 19 20 21 22 23 24 < 25 > 26 27 28 29 30 31 .. 115 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed