Собрание научных трудов в четырех томах. Том 1 - Эйнштейн А.
Скачать (прямая ссылка):
утверждающий, что тела оказывают сопротивление ускорению, содержал в себе
какие-либо высказывания об ускорении самом по себе (т. е. не об
относительном, а об абсолютном ускорении). Новая теория лишена этой
непоследовательности; в ней инерция проявляется как сопротивление
относительному ускорению тел.
Выбор между двумя теориями должен быть сделан на основе сравнения с
опытом, поскольку согласно теории Эйнштейна - Гроссмана, в
противоположность теории Нордстрема, гравитационное поле должно приводить
к искривлению световых лучей. Поскольку единственным гравитационным
полем, могущим дать наблюдаемое на опыте искривление света, является
гравитационное поле Солнца, предпринимается тщательная подготовка к
солнечному затмению в августе 1914 г.: фотоснимки неподвижных звезд,
"близких к краю солнечного диска, должны установить, действительно ли
существует искривление световых лучей.
28
ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ОБОБЩЕННОЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ И ТЕОРИИ
ГРАВИТАЦИИ*
Поводом для этой статьи послужила критика, которой Ми подверг в этом
журнале 1 теорию, разработанную мной при содействии Гроссмана. Я не
согласен с этой критикой и не могу отделаться от впечатления, что-Ми
неправильно понимает мои теоретические взгляды. Однако вместе с тем я
думаю, что причина этого недоразумения заключается в несовершенстве моего
изложения основных идей теории. Это несовершенство связано с тем, что в
некоторых отношениях я сам еще не пришел к полной ясности. Поэтому здесь
я хочу кратко обсудить ряд принципиальных вопросов, причем буду
предполагать, что читатель уже знает формальное содержание теория.
1. Теория, называемая в настоящее время "теорией относительности",
основана на предположении, что существует некоторая "привилегированная"
система отсчета К, в которой законы природы принимают особенно простую
форму; при этом, однако, напрасно не ставится вопрос, в чем же возможная
причина привилегированности указанной системы отсчета К перед другой
системой отсчета К' (например, "вращающейся"). Это, по-моему, является
серьезным недостатком теории. Привилегированные системы отсчета
определяются как такие, в которых соблюдается принцип постоянства
скорости света в пустоте. Можно не сомневаться в том, что этот принцип
имеет фундаментальное значение; и все же я не могу верить, что он
выполняется точно. Мне кажется невероятным, чтобы ход какого-
* Prinzipielles zur verallgemeinerten Belativitatstheorie und
Gravitationstheorie Phys. Z., 1914, 15, 176-180.
1 Phys. Z., 1914, 15, 115, 169. [В этих заметках Ми критикует работы
Эйнштейна, считая, что они доказывают несправедливость его же идей. Ми
считает также неверным принцип эквивалентности, полагая, что поля
тяготения образуют абсолютную систему отсчета.- Прим. ред.]
31"-
Обобщенная теория относительности и теория гравитации
1914 г.
нибудь процесса (например, распространения света в пустоте) можно бъи о
бы считать независимым от всех остальных процессов в мире. Но и не
обращаясь к подобным аргументам, во всяком случае интересно задать
вопрос: в какой мере можно построить теорию относительности, не
содержащую в своих основах принцип постоянства скорости света?
2. Теория относительности формально вытекает из предположения, что для
каждого разрешенного преобразования пространственно-временных переменных
выражение
ds2 = 2 dxl (1)
является инвариантом; предположение это вытекает из принципа постоянства
скорости света. В соответствии с этим разрешаются только линейные
ортогональные преобразования. Уравнение свободно движущейся материальной
точки в форме Гамильтона имеет вид
S{I<fc} = 0. (2)
В случае же отказа от постулата постоянства скорости света никаких
априорно выделенных систем координат не существует. Поэтому координаты xv
можно заменить пока совершенно произвольными функциями этих величин. Если
будут существовать четырехмерные области, в которых при соответственном
выборе координат материальная точка движется в сбответствии с уравнениями
(1) и (2), то их нельзя уже рассматривать как всеобщий закон движения
точки в отсутствии сил. Вместо этого уравнение
(2) следует дополнить равенством
ds2 = 2 g dx^dxv, (1 а)
[J.V
где величины являются функциями xv.
3. Указанный закон движения (2), (1а) сначала выводится только для
случая, когда точка движется в полном отсутствии сил, т. е. когда на
точку не действует и гравитационное поле (в подходящей системе отсчета).
Поскольку же опыт показывает, что закон движения материальной точки не
зависитщт материала тела, и поскольку этот закон всегда можно выразить в
форме Гамильтона, напрашивается вывод, что уравнения (2), (1а) вообще
следует рассматривать как закон движения точки, на которую не действуют
никакие силы, кроме гравитационных. В этом суть "гипотезы
эквивалентности".
4. В соответствии со сказанным функции gpv следует понимать как
компоненты гравитационного поля относительно совершенно произвольно
выбранной системы отсчета. Поскольку уравнение движения Гамильтона
