Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Борн М. -> "Эйнштейновская теория относительности" -> 97

Эйнштейновская теория относительности - Борн М.

Борн М. Эйнштейновская теория относительности — М.: Мир, 1972. — 369 c.
Скачать (прямая ссылка): enteoriyaotnositelnosti1972.djvu
Предыдущая << 1 .. 91 92 93 94 95 96 < 97 > 98 99 100 101 102 103 .. 143 >> Следующая


Il 2

V

T=T0// 254 Г л. VI. Эйнштейновский специальный принцип относительности

для того, чтобы п-мезоны достигали поверхности Земли, это время должно быть больше, чем высота слоя атмосферы, деленная на скорость мезонов о; минимальная скорость, следовательно, должна удовлетворять условию



или

v/c h 3 • IO6 см

/

T0c IO-8 • 3 • IO10 см

' о

= IO4.

Отсюда можно подсчитать отношение v/c:

V = с (і - і-10~8) = 0,999999995с.

Столь невероятно огромные значения скоростей нередко можно наблюдать в космических лучах.

Таким образом, мезоны иллюстрируют парадокс часов: каждый мезон несет свои собственные часы, по которым и определяется его собственное время распада T0. Но время жизни T по часам земного наблюдателя оказывается гораздо более длительным. Как мы уже упоминали выше, этот факт можно выразить иным образом: движущийся мезон «видит» земные длины как бы сжатыми и поэтому способен проходить значительные расстояния соответственно своей скорости.

Если мы испытываем беспокойство, устанавливая этот результат, и называем его парадоксальным, то мы просто имеем в виду, что он необычен или «странен»; время позволит нам победить это.чувство.

Но существуют и такие противники теории относительности, которые стремятся из этих выводов извлечь возражения против внутренней логической согласованности самой теории. Они рассуждают примерно следующим образом: согласно теории относительности, две системы, находящиеся в относительном движении, эквивалентны. Следовательно, можно рассматривать и систему В как покоящуюся. Система А при этом будет осуществлять движение точно такое же, как раньше Осуществляла система В, но в противоположном направлении. Отсюда мы должны заключить, что когда А возвращается, часы В должны уйти вперед по сравнению с часами А. Но раньше мы пришли к совершенно противоположному выводу. Итак, поскольку часы А не могут уходить вперед по сравнению с часами В в тот же самый момент, когда часы В уходят вперед по сравнению §. б. Видимость и действительность

255

с часами А, наши рассуждения выявляют внутреннее противоречие в самой теории.

Эти возражения выдвигаются вновь и вновь. Однако рассуждения эти искусственны и ошибка совершенно очевидна; принцип относительности касается лишь таких систем, которые движутся равномерно и прямолинейно по отношению друг к другу. В том виде, в каком он до сих пор нами формулировался, он неприменим к ускоренным системам. Но система В есть ускоренная система, и, следовательно, она не эквивалентна системе А. Система А — инерциальная, тогда как система В — нет. Ниже, правда, мы увидим, что общая теория относительности Эйнштейна рассматривает и системы, движущиеся ускоренно относительно друг друга, как эквивалентные, но в данном случае понятие эквивалентности используется в смысле, который потребует дальнейшего изучения. Рассматривая теорию с этой более общей точки зрения, мы еще вернемся к парадоксу часов и покажем, что при строгом анализе не существует затруднений с его объяснением. Действительно, в только что изложенных рассуждениях мы исходим из предположения, что для достаточно долгих путешествий короткие периоды ускоренного движения не оказывают существенного влияния на скорость хода часов. Но это справедливо только тогда, когда процесс рассматривается в инерциальной системе А, и неверно для измерения времени в ускоренной системе В. В таких ускоренных системах, согласно принципам общей теории относительности, существуют гравитационные поля, которые влияют на скорость хода часов. Как можно установить, при учете этого влияния часы системы В при всех обстоятельствах уходят вперед по сравнению с часами А; таким образом, кажущееся противоречие разъясняется (см. гл. VII, § 11, стр. 344).

Релятивизация понятий длины и периода времени кажется многим очень трудной, но, вероятно, лишь ввиду своей внешней странности. Релятивизация понятий «выше» и «ниже», которую повлекло за собой открытие сферической формы земной поверхности, вероятно, принесла людям того времени не меньше затруднений. В том случае также результат наблюдений противоречил представлениям, источником которых был прямой опыт. Аналогично и эйнштейновская релятивизация времени кажется несовместной с тем опытом, который имеет индивидуум относительно времени. В самом деле, ощущение «сейчас» беспредельно охватывает весь мир, связывая все сущее с человеческим «я». Тот факт, что моменты, которые одно «я» воспринимает как «одновременные», другое «я» называет «следующими друг за другом», невозможно в действительности сопоставить с реальным ощущением времени. Но точная наука имеет другие 256 Г л. VI. Эйнштейновский специальный принцип относительности

критерии истинности. Поскольку понятие абсолютной «одновременности» невозможно удостоверить, наука должна исключить это понятие из системы своих представлений.

§ 6. СЛОЖЕНИЕ СКОРОСТЕЙ

Теперь мы рассмотрим более глубоко законы эйнштейновской кинематики. При этом мы преимущественно будем ограничиваться плоскостью X, ct. Получаемые при этом выводы совсем нетрудно обобщить на случай четырехмерного xyzt-пространства, поэтому мы будем лишь упоминать о нем по ходу дела.
Предыдущая << 1 .. 91 92 93 94 95 96 < 97 > 98 99 100 101 102 103 .. 143 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed