Альберт Эйнштейн и теория гравитации - Куранский Е.
Скачать (прямая ссылка):
5. Рассмотрим теперь тот пункт, на котором, кажется, с большим правом основывает Ньютон различие между относительным и абсолютным движением. Если Земля находится в абсолютном вращении вокруг своей оси, то в ней существуют центробежные силы, она сплющивается, ускорение силы тяжести уменьшается на экваторе, плоскость качания маятника Фуко поворачивается и т. д. Все эти явления исчезают, если Земля покоится, а все остальные небесные тела сами абсолютно движутся около нее, так что в результате получается то же самое относительное вращение. Так, впрочем, происходит в том случае, если заранее исходят из представления об абсолютном пространстве. Но если не уходить от фактов, то надо помнить об относительных про- '56 Э. Max
странстве и движении. Если отвлечься от неизвестной и неподдающейся учету среды мирового пространства, то движения во Вселенной будут относительными и одинаковыми, согласно как учению Птолемея, так и учению Коперника. Оба учения одинаково верны, но только последнее проще и практичнее. Вселенная дана нам не дважды — с покоящейся и вращающейся Землей, а только один раз с ее единственным образом определяемыми относительными движениями. Поэтому мы не можем сказать, что было бы, если бы Земля не вращалась. Мы можем данный нам единственный случай интерпретировать по-разному. Но если наша интерпретация противоречит опыту, то это значит, что мы неверно интерпретируем. Основные законы механики вполне можно понимать таким образом, чтобы из них следовали центробежные силы и при относительных вращениях.
Опыт Ньютона с вращающимся сосудом с водой показывает только, что вращение воды относительно стенок сосуда не вызывает заметных центробежных сил, но что эти силы вызываются вращением по отношению к массе Земли и прочим небесным телам. Никто не может сказать, как протекал бы опыт, если бы стенки сосуда были толще и массивнее, пока наконец толщина их не достигла бы нескольких миль. Налицо перед нами лишь один опытг и нам остается лишь привести его в согласие со всеми остальными известными нам фактами, но не с произвольными созданиями нашей фантазии.
6. У нас не может быть сомнений относительно значения закона инерции, если мы вспомним, как он был найден. Галилей сначала заметил изменение скорости и направления движения тела относительно каких-либо земных объектов. Большинство земных движений столь малы по продолжительности и протяженности, что вовсе нет необходимости принимать во внимание изменение скорости поступательного движения Земли относительно небесных тел и вращение последних. Только в случае далеко выстреленного снаряда, при колебаниях маятника Фуко и т. д. это необходимо принимать во внимание. Когда же Ньютон попытался применить принципы механики, найденные во времена Галилея, к планетным системам, он заметил, что планеты, насколько вообще можно об этом судить, по-видимому, сохраняют направление-движения и скорость относительно очень удаленных как будто бы неподвижных относительно друг друга мировых тел, как это делают тела, движущиеся на Земле относительно неподвижных объектов Земли. Отношение земных тел к Земле может быть сведено к их отношению к удаленным небесным телам. Если бы мы стали утверждать, что о движущихся телах нам известно больше, нежели то данное опытом отношение их к небесным телам, то поступили бы нечестно. Поэтому когда мы говорим, что тело сохраняет направление своего движения и скорость в простран- МЕХАНИКА 57:
стве, то в этом заключается лишь краткое указание на то, что во внимание принимается весь мир. Тот, кто формулирует принцип, может позволить себе такое сокращение, если знает, что выполнение условий, указываемых в этом правиле, не вызывает трудностей. Но это сокращение ничего не дает, если затруднения возникают, например отсутствуют необходимые неподвижные одно относительно другого тела.
7. Вместо того чтобы относить движущееся тело К к пространству (к какой-нибудь координатной системе), будем рассматривать непосредственно его отношение к телам мира, посредством которых только и можно определить систему координат. Очень далекие друг от друга тела, которые движутся относительно других удаленных неподвижных тел с постоянными по величине и направлениям скоростями, изменяют свои взаимные расстояния пропорционально времени. Можно сказать также, что расстояния между всеми очень далекими телами изменяются пропорционально друг другу независимо от их взаимодействия или прочих сил. Два тела, которые движутся на небольшом расстоянии друг от друга с постоянной по величине и направлению скоростью относительно других неподвижных тел, находятся в более сложном отношении. Если мы будем рассматривать оба тела как зависимые друг от друга и обозначим через г расстояние между ними, через t — время и через а — константу, зависящую от направления и скорости движения, то получим
Очевидно, что гораздо проще и нагляднее рассматривать оба тела? как независимые друг от друга и принимать во внимание неизменность направления и скорости их движения относительно других неподвижных тел.
