Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Борн М. -> "Эйнштейновская теория относительности" -> 114

Эйнштейновская теория относительности - Борн М.

Борн М. Эйнштейновская теория относительности — М.: Мир, 1972. — 369 c.
Скачать (прямая ссылка): enteoriyaotnositelnosti1972.djvu
Предыдущая << 1 .. 108 109 110 111 112 113 < 114 > 115 116 117 118 119 120 .. 143 >> Следующая


Пусть предполагается, что вне тел S1 и S2 другие материальные тела отсутствуют. Тогда различная форма тел S1 и S2 оказалась бы действительно необъяснимой. Но является ли это различие форм в конце концов эмпирическим фактом? Вне всякого сомнения — нет. Мы никогда еще не имели возможности наблюдать два тела, пользующиеся во Вселенной полным одиночеством. Предположение о том, что два реальных тела S1 и S2 вели бы себя в подобных обстоятельствах различным образом, не опирается ни на какие доказательства вообще. От удовлетворительной механики скорее следует потребовать, чтобы она исключила это предположение. Когда же различие в поведении, подобное описанному выше, наблюдается в случае двух реальных тел Sj и S2 (мы знаем, что планеты бывают сплющены в большей или меньшей мере), в качестве причины этого явления можно принять лишь удаленные массы. В реальном мире такие массы действительно существуют, именно бесчисленные легионы звезд. Какое бы небесное тело мы ни выбрали, оно всегда окружено неисчислимым множеством других, удаленных от него на колоссальные расстояния и движущихся относительно друг друга столь медленно, что в целом эффект их воздействия эквивалентен воздействию сплошной массы, имеющей внутреннюю полость, в которой и заключено рассматриваемое тело.

Идея о том, что причиной центробежных сил должна быть общая система удаленных масс, была впервые высказана философом и физиком Эрнстом Махом, работы которого оказали глубокое влияние на Эйнштейна. Не существует опытов, противоречащих этой идее, поскольку используемая в астрономии система отсчета, относительно которой определяются вращения § 2. Принцип эквивалентности

303

небесных тел, выбрана так, что она покоится относительно системы звезд в целом, или, более точно, так, что видимые движения неподвижных звезд относительно системы отсчета совершенно нерегулярны и не имеют предпочтительных направлений. Сплющивание планеты тем больше, чем больше скорость ее вращения относительно этой системы отсчета, связанной с удаленными массами.

Соответственно мы будем требовать, чтобы законы механики— и, разумеется, физики в целом — содержали лишь относительные положения и движения тел. Никакой системе отсчета не может быть отдано заведомого предпочтения — так же, как ни одной инерциальной системе в ньютоновской механике и в специальной теории относительности Эйнштейна, — иначе в физические законы вошли бы абсолютные ускорения относительно этих предпочтительных систем отсчета, а не только относительные движения тел.

Итак, мы приходим к постулату о том, что истинные законы физики должны выполняться совершенно одинаковым образом в системах отсчета, совершающих произвольные движения. Этот шаг знаменует существенное расширение принципа относительности.

§ 2. ПРИНЦИП ЭКВИВАЛЕНТНОСТИ

Осуществление этого постулата требует совершенно новой формулировки закона инерции, так как именно он закрепил за инерциальными системами их предпочтительные права. Теперь инерцию тела следует рассматривать не как эффект абсолютного пространства, а скорее как эффект, обусловленный другими телами.

Но мы знаем лишь один вид взаимодействия между всеми материальными телами, именно гравитацию. Далее, мы знаем, что эксперимент обнаружил замечательное соотношение между гравитацией и инерцией, которое выражается законом эквивалентности гравитационной и инертной масс (гл. II, § 12, стр. 48—49). Тем самым два явления — инерция и притяжение,— столь различные в ньютоновской формулировке, должны иметь общее происхождение.

Это — великое открытие Эйнштейна, превратившее общий принцип относительности из базирующегося на теории познания постулата в закон точной науки.

Предмет нашего последующего изложения можно охарактеризовать следующим образом.

В обычной механике движение тяжелого тела (не испытывающего действия электромагнитных или каких-либо других сил) определяется двумя причинами: 1) его инерцией, стремящейся 304

Г л. VII. Общая теория относительности Эйнштейна

препятствовать ускорениям относительно абсолютного пространства; 2) гравитационным влиянием окружающих масс. Теперь перед нами стоит задача: найти формулировку закона движения, в котором инерция и гравитация слились бы в представление более высокого порядка так, чтобы движение определялось лишь распределением всех остальных тел во Вселенной. Однако, прежде чем будет установлен новый закон, мы должны пройти довольно длинный путь преодоления определенных koh-цепционных затруднений.

Выше мы подробно рассмотрели закон эквивалентности гравитационной и инертной масс. В применении к событиям, происходящим на Земле, этот закон утверждает, что все тела надают одинаково быстро; относительно движений небесных тел он говорит, что ускорение не зависит от массы движущегося тела. Мы уже упоминали, что, согласно измерениям Эт-веша, этот закон справедлив до фантастической степени точности и что, несмотря на это, его не относят к числу фундаментальных законов классической механики, но скорее принимают, если можно так выразиться, как случайный дар природы.
Предыдущая << 1 .. 108 109 110 111 112 113 < 114 > 115 116 117 118 119 120 .. 143 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed