Геометрия и тяготение

Великий шаг на пути познания природы

Может возникнуть желание спросить: если теория гравитации Эйнштейна так сложна, если космологические выводы из нее имеют в значительной степени предварительный, а зачастую и фантастический характер, если, наконец, эта теория не помогла сконструировать ни одной машины, ничем не обогатила пока технику, то что же тогда застав

Прошедшее и будущее Вселенной

То, что Вселенная расширяется (или точнее, тот участок Вселенной, в котором мы живем,)—совершенно бесспорно. Это непосредственный экспериментальный факт. К этому же приводит теория. Но что будет с Вселенной в дальнейшем? Какова она была в прошлом? Наконец, конечна или бесконечна Вселенная в действительности?

Расширяющаяся Вселенная

Однако это еще не все: теория гравитации Эйнштейна не только дает возможность говорить о конечности Вселенной, но приводит к еще более поразительному выводу — выводу о расширении Вселенной.

Впервые этот вывод, к которому сам Эйнштейн вначале отнесся скептически, был сделан советским физиком А. Фридманом.

Конечная, но безграничная Вселенная

Выше в связи с обсуждением гравитационных трансмутаций частиц мы упомянули о космологии. И здесь нельзя не отметить, что эйнштейновская теория оказалась необычайно стимулирующей для развития именно космологических представлений.

Новые возможности

Любопытно отметить, что сейчас усиленно обсуждается вопрос о возможности технического использования гравитационных волн, и может быть мы станем свидетелями появления гравио-приемников и гравиопередатчиков. Такого рода связь будет обладать важным преимуществом.

Существуют ли гравитационные волны

Как только произнесены слова «энергия гравитационных волн», нужно остановиться и подумать: а что является носителем этой энергии?

Гравитационные волны

Все, о чем мы говорили выше, имеет, если угодно, характер малых поправок. Существует, однако, и нечто принципиально новое, что следует из эйнштейновской трактовки тяготения.

В первую очередь здесь нужно отметить вывод о конечности скорости распространения гравитации.

Движениеперигелия Меркурия

Мы провели длинные рассуждения и пришли к существенно новому пониманию тяготения. Разумеется, это само по себе важно и интересно. Но, может быть, ничего существенного нам это не дает и на «выходе» остается все тот же старый добрый ньютоновский закон?

"Притча Эддингтона"

Вернемся теперь еще раз к закону всемирного тяготения. Мы так долго искривляли пространство, что может показаться, будто забыто, ради чего, собственно, и пошел весь разговор. Нет, конечно, не забыто. Более того, все предыдущее, по существу, и является новым толкованием тяготения.

Еще одна порция сомнений

Нам остается добавить еще лишь одно. Вдумчивый читатель мог бы заметить, что во всех наших рассуждениях о световых лучах есть некий элемент наивного практицизма.

Урок геометрии на фантастической планете

А теперь сопоставим все сказанное выше. Мы установили, что лучшим из эталонов прямой является световой луч в пустоте. В то же время этот луч под влиянием гравитации — только гравитации — отклоняется или, если хотите, искривляется. Вот мы опять, но уже с новых позиций, пришли к тому же результату, что и раньше.

Как было "взвешена" электромагнитная волна

Второй опыт, доказывающий влияние гравитации на свет, имеет вполне земной характер и масштабы.

Искривление световых лучей

Астрономы, наблюдая звезды, точно определяют их положение на небосводе и наносят на звездную карту. И недаром звезды называются неподвижными. Звездная карта, составленная сотню лет назад, с высокой степенью точности совпадает с сегодняшней. К этому все, казалось, привыкли.

Что такое прямая линия?

Можно подойти к необходимости связать геометрию с тяготением и с другого конца. Среди аксиом Евклида есть одна, которая гласит; через две точки можно провести только одну прямую линию. Это, так сказать, одна из тех азбучных истин, которые, следуя Декарту, мы тоже попытаемся подвергнуть сомнению. Прямая линия...

Геометрия двумерных существ

Представьте себе растянутую резиновую пленку с нанесенной на ней сеткой. Она будет играть роль существ координатной сетки. Это — модель пространства (но только не трех, а двух измерений), обладающего евклидовыми свойствами.

1 2
RSS-материал