Альберт Эйнштейн и теория гравитации - Куранский Е.
Скачать (прямая ссылка):
надеемся на скорое решение ее астрономами. Во-вторых, этот вывод показывает, что закон постоянства скорости света в пустоте, представляющий собой одну из двух основных предпосылок специальной теории относительности, не может, согласно общей теории относительности, претендовать на неограниченную применимость. Изменение направления световых лучей может появиться лишь в том случае, если скорость распространения света меняется в зависимости от
места» 1) <
(А. Эйнштейн, «О специальной и общей теории относительности», 1917 г.)
г) Эйнштейн АСобрание научных трудов, т. I. «Наука», M., 1965, стр. 567. Ф. ДАЙСОН, А. ЭДДИНГТОН, К. ДЭВИДСОН
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТКЛОНЕНИЯ ЛУЧА СВЕТА В ГРАВИТАЦИОННОМ ПОЛЕ СОЛНЦА ПО ДАННЫМ НАБЛЮДЕНИЙ, ПРОВЕДЕННЫХ ВО ВРЕМЯ ПОЛНОГО СОЛНЕЧНОГО ЗАТМЕНИЯ 29 МАЯ 1919 г.*
Содержание
I. Цель экспедиций.
II. Подготовка к экспедициям.
III. Экспедиция в Собрал.
IV. Экспедиция на Принсипи.
V. Общие выводы.
I. ЦЕЛЬ ЭКСПЕДИЦИЙ
1. Целью экспедиций являлось определить, какое воздействие оказывает (если оно оказывает) гравитационное поле на траекторию проходящего через него луча света. Если не считать возможных неожиданностей, у нас было, по-видимому, три альтернативы, между которыми особенно желательно было провести выбор:
1) гравитационное поле не оказывает влияния на траекторию луча света;
2) гравитационное поле действует на энергию, или массу, светового луча так же, как и на обычное вещество; если закон тяготения носит строго ньютоновский характер, то это приводит к кажущемуся смещению во внешнем направлении звезды у края солнечного диска, равному 0",87;
3) ход луча света согласуется с общей теорией относительности Эйнштейна; это приводит к кажущемуся смещению во внешнем направлении звезды у края диска, равному 1",75.
В обоих последних случаях смещение обратно пропорционально расстоянию от звезды до Солнца, причем в случае 3 оно ровно в 2 раза больше, чем в случае 2.
Отметим, что и в случае 2, и в случае 3 предполагается, что гравитационное поле действует на свет точно так же, как и на обыч-
г * Dyson F. W., Eddington A. S., Davidson С., Phil. Trans. Roy. Soc., ser. A, 220, 291 (1920) (здесь печатается перевод части статьи). © Перевод на русский язык, «Мир», 1979 ОТКЛОНЕНИЕ ЛУЧЕЙ СВЕТА В ГРАВИТАЦИОННОМ ПОЛЕ СОЛНЦА 565
ное вещество. Разница же в том, что в случае 2 предполагается справедливость закона Ньютона, а в случае 3 — нового закона тяготения Эйнштейна. Небольшое отклонение от закона Ньютона, которое по теории Эйнштейна приводит к добавочному смещению перигелия Меркурия, возрастает с ростом скорости, пока не удваивает кривизну траектории при достижении предельной скорости — скорости света.
2. Смещение 2 было впервые вычислено проф. Эйнштейном 1J в 1911 г. на основе принципа эквивалентности, который состоит в том, что гравитационное поле неотличимо от фиктивного поля сил, создаваемого ускорением системы отсчета. Но даже независимо от того, верен ли общий принцип эквивалентности, были основания полагать, что гравитационное поле должно оказывать воздействие на электромагнитную энергию луча света, особенно после того, как было доказано, что содержащаяся в уране энергия радиоактивности подвержена гравитационному воздействию. Однако в 1915 г. Эйнштейн обнаружил, что общий принцип эквивалентности требует модификации закона тяготения Ньютона и что новый закон приводит к смещению 3.
3. Единственную возможность наблюдать эти предполагаемые отклонения дает луч света от звезды, проходящей около Солнца. (Максимальное отклонение в поле Юпитера составляет всего лишь 0",17.) Очевидно, что наблюдение необходимо проводить во время полного солнечного затмения.
Сразу же после того, как Эйнштейн впервые опубликовал ука^ занное значение, этим занялся д-р Фрейндлих, который попытался извлечь нужную информацию из уже имеющихся снимков солнечных затмений; но ему не удалось собрать достаточно полных данных. Различные исследователи планировали проверку этого эффекта при последующих затмениях, но все такие планы остались невыполненными из-за наличия облачности или по другим причинам2). После того как появилось второе значение, вычисленное Эйнштейном, экспедиция Ликской обсерватории пыталась наблюдать этот эффект во время затмения 1918 г. Окончательные результаты пока еще не опубликованы. О некоторых результатах их предварительного анализа сообщалось в печати 3), но в целом затмение было неблагоприятным и из опубликованных данных вытекает, что вероятная случайная ошибка слишком велика и потому точность измерений недостаточна для выбора между тремя альтернативами.
1J Einstein А., Ann. Phys., 35, 898 (1911) (перевод: Эйнштейн А. Собрание научных трудов, т. I, «Наука», M., 1965, стр. 165).
2) Первая экспедиция по проверке отклонения света во время солнечного затмения была направлена уже в 1914 г. на территорию России. На в связи с началом военных действий первой мировой войны немецкая экспедиция была интернирована.—Прим. ред.
3) Observatory, 42, 298 (1919). 566 Отклонение лучеіі света в гравитационном поле Солнца
