Общая теория относительности - Хокинга В.
Скачать (прямая ссылка):
письмо в Королевское общество.
Из проведенных м-ром Хиггинсом исследований компоненты относительной
скорости вдоль луча зрения нашего Солнца и некоторых звезд можно
заключить о допустимом эффекте, не превышающем половины секунды.
Несомненно, что его обнаружение составляет очень деликатную задачу.
Однако из всего, что нам известно a priori, следует, что это движение
должно быть значительно более заметным, поэтому предложенная идея важна
сама по себе вне зависимости от возможности реальных измерений.
В своем письме ко мне м-р Тодд замечает: «Я рассматриваю это сообщение
как чрезвычайно важное, хотя (как Вы заметите, если имеете возможность
ознакомиться с моим ответом), вероятно, пройдет немало времени, прежде
чем нам удастся получить таблицы движения спутников Юпитера, достаточно
точные, чтобы их можно было использовать для практических проверок».
Я не считал целесообразной задержку публикации письма в ожидании, что
какие-нибудь материалы, касающиеся этого вопроса, могут быть найдены
среди бумаг Максвелла.
(Копия) Кавендишская лаборатория
Кембридж 19 марта 1879 г.
Сэр,
Я с большим удовольствием получил таблицы движения спутников Юпитера,
которые Вы столь любезно переслали мне. Ваш интерес к системе Юпитера
дает мне смелость задать вопрос, занимались ли Вы какими-либо
специальными исследованиями кажущегося запаздывания моментов затмений,
связанного с геоцентрическим положением Юпитера.
Мне говорили, что наблюдения такого рода несколько вышли из моды из-за
других методов определения скорости света, но они, насколько мне
известно, дают нам единственный способ определить направление и величину
скорости движения Солнца относительно светоносной среды. Даже если бы мы
были уверены в теории аберрации, мы смогли бы лишь получить разности в
положении звезд, а при использовании земных методов определения скорости
света свет возвращается обратно по тому же пути, так что движение Земли
относительно эфира изменяет время двойного прохождения на величину,
зависящую от отношения квадрата скорости Земли к квадрату скорости света;
однако эта величина слишком мала, чтобы ее можно было заметить.
Но если JE есть расстояние от Юпитера до Земли, I — геоцентрическая
долгота, а /' — долгота и X — широта направления, по которому Солнце
движется
10
Предисловие
через эфир со скоростью о, и если V — скорость света, at — время его
прохождения от / к Е, то
JE — [V — 0cos A,cos (/—/')] t.
Сравнивая значение t, когда Юпитер находится в разных знаках Зодиака,
можно определить /' и о cos А.
Я не знаю, как определить А, кроме как по планете с орбитой, имеющей
большое наклонение к эклиптике. Следует заметить, что в то время как
определение скорости света V с помощью этого метода зависит от изменений
расстояния JE, т. е. от диаметра земной орбиты, определение о cos А,
зависит от самой величины JE, которая гораздо больше.
Однако ни один метод не может быть использован без хороших таблиц
движения спутников, и поскольку я не астроном, я не знаю, предпринимались
ли по аналогии с наблюдениями при помощи таблиц Дамуазье какие-либо
попытки рассмотреть член v cos А.
Я позволил себе написать Вам, поскольку обсуждаемый вопрос выходит за
рамки исследований, проведенных теми, кто не занимался специально
спутниками Юпитера.
В статье «Эфир», опубликованной в девятом издании Encyclopaedia Britan-
nica, я собрал все известные мне факты об относительном движении эфира и
тел, движущихся в нем, и показал, что никаких заключений об этом
относительном движении нельзя сделать на основании всех наблюдаемых в
настоящее время явлений, кроме затмений спутников планет, чем далее
расположенных, тем лучше.
Если Вам известна какая-либо работа в этом направлении, Ваша лично или
других авторов, я счел бы за честь получить об этом сообщение.
Искренне Ваш (подпись) Дж. К. Максвелл
Д. П. Тодд, эсквайр
I. ТЕОРИЯ ГРАВИТАЦИИ И ЭКСПЕРИМЕНТ1)
К, М. Уилла- *)
1. ВВЕДЕНИЕ
Уже более полувека общая теория относительности — поистине монумент в
память Альберта Эйнштейна. Она навсегда изменила наши представления о
пространстве и времени, заставив нас вплотную подойти к проблемам
рождения и конечной судьбы Вселенной. И все же, несмотря на свое огромное
влияние на научную мысль, общая теория относительности первоначально
опиралась на крайне скудные эмпирические данные. Почти сорок пять лет
справедливость этой теории подтверждалась совокупностью экспериментов,
которые по современным критериям в лучшем случае можно считать лишь
качественными. Три «классических теста» составили эмпирический базис
общей теории относительности: дополнительное смещение перигелия Меркурия,
согласующееся с предсказанием теории, но допускающее, по крайней мере
частично, объяснение другими причинами; отклонение светового луча
Солнцем, для которого измерения давали значения в интервале от половины
до удвоенной величины, предсказываемой теорией; и, наконец,
гравитационное красное смещение, наблюдавшееся в спектральных линиях
