Техника - молодёжи 1954-12, страница 7
Между физическими представлениями о гравитонной природе тяготения и представлениями гидродинамики и динамики газовых сред имеется известная аналогия. Скорость истечения газов или жидкостей ив сосудов больше там. где дав,гение среды меньше. В ревультате сила реакции сближает сосуды. Из установленного Эйнштейном соотношения между массой и энергией следует, что килограмму массы тела соответствует колоссальная энергия — 0,18 • 10»* килограммометров. Но что такое масса тела? Определяя величину массы тела, можно исходить из механического понятия: .масса — это мера инерции тела. Следовательно, масса тела может быть выражена величиной силы и ускорения, которое данная сила может придать массе, воздействуя на нее. В физике массу, измеренную таким способом, называют инертной массой. Но можно величину массы определить и из ньютоновской формулы всемирного тяготения. Эту массу тел. которые могут быть неподвижны относительно друг друга, называют гравитационной, или тяжелой, массой. Физическая природа инертной и гравитационной массы различна. Но количественное значение инертной и гравитационной масс всегда для любого конкретного тела оказывалось одинаковым. Но мы только что говорили, что величина инертной массы изменяется от скорости движения Значит, и гра-витационная масса, рассудил Эйнштейн, тоже должна изменяться с изменением скорости. А отсюда он сделал вывод, что инерция и притяжение — явления одного порядка: всемирное тяготение — явление, аналогичное инерции; инерция — другая форма проявления тяготения. Когда-то Максвелл, основываясь на равенстве скорости распространения электромагнитных волн и скорости света, высказал предположение, что свет также является одним нз видов электромагнитных волн. Это предположение было очень плодотворным, оно в значительной мере способствовало движению науки вперед. Столь же плодотворным было отождествление Эйнштейном инерции и тяготения на основе равенства инертной и гравитационной масс. Оно позволило создать общую теорию относительности — современную теорию всемирного тяготения, значительно более точно и глубоко раскрывающую строение вселенной, чем классическая теория Ньютона. ОБЩАЯ ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ Трудно, невозможно в короткой статье изложить общую теорию относительности, ъ основном матемапгче-скую теорию, физическим смыслом которой не очень интересовался и сам Эйнштейн, считающий, что задача ученого только описывать явления, а не объяснять их. Этой идеологической позицией как Эйнштейна, так и его некоторых последователей объясняются и некоторые неверные выводы, сделанные на основе теории относитель ностн. Многие выводы общей теории относительности нашли блестящее подтверждение в опытах и наблюдениях ученых. Так, согласно этой теории луч света, находясь в сильном поле тяготения, должен искривлять траекторию своего полета, подобно тому как под действием тяготения Земли искривляется траектория камня, брошенного параллельно ее поверхности. Ведь луч света, так же как и камень, обладает массой. Правда, его масса очень мала, а скорость движения очень велика; значит, чтобы обнаружить искривление его траектории, надо иметь очень сильное иоле тяготения. Но и такое поле тя готения имеется в распоряжении ученых — вто поле тя готения нашего Солнца Был поставлен опыт: во время солнечного затмения были сфотографированы звезды, находящиеся около Солнца. Этот же участок звездного неба сфотографировали и другой раз. когда Солнце ушло далеко от этого участка неба. Снимки наложили, и звез ды на них не совпали друг с другом: могучее притяжение Солнца искривило лучи света, и на первом снимке звезды оказались как бы сдвинутыми со своих истинных положений. Общая теория относительности позволила объяснить неправильность в движении перигелия Меркурия, найти причину появления тех 42 лишних углоных секутад смещения. которые так долго смущали астрономов. Но можно ли, неамотря на все эти успехи, распространять действие общей теории относительности на всю бесконечную вселенную? Уравнения, полученные создателями общей теории относительности. чрезвычайно сложны. Они относятся к так называемым нелинейным уравнениям, строгого решения Напряженность и давление гравитационного по- вне 1Я §*ш меж ли двумя телами больше. чем этих тел (Pi). Поэтому при продвижении элементарных частиц тяготения — «гравитонов» — в среду с большим противодавлением поля (то-есть между телами) энергия и импульс ивлучения будут меньше, чем при излучений в противоположную сторону. В итоге импульс излучения действует несимметрично и появляется равнодействующая сила. направленная так. что тела сближаются. притягиваются друг к другу. которых при произвольных начальных условиях современная математика не знает. Образно говоря, в руках ученых оказалось отличное, очень точно бьющее оружие, владеть прицельными приспособлениями которого они не умели. ♦ Чтобы применить эти уравнения, найти возможность решать их. приходилось их или очень упрощать, или принимать упрощенные начальные условия В таком виде их и применил Эйнштейн для изучения общих свойств вселенной. Продолжая сравнение, можно сказать, что с корпуса скорострельного оружия сняли точные опти ческне прицелы, вспомогательные. корректирующие стрельбу устройства и стали стрелять из него, целясь через дуло. Равлет галактик можно уподобить равлету осколков при взрыве. ■ • Г А • • Л Л I А |
