Sep 15, 2012 17:13
Эйнштейн создал две поразительно красивые теории, которые навсегда изменили наши представления о пространстве, времени и гравитации. Первая из них, получила название специальной теории относительности или, короче (СТО). СТО была опубликована в 1905 году, когда Альберту Эйнштейну было всего только 26 лет. Свою специальную теорию относительности Эйнштейн создал меньше, чем за шесть недель чрезвычайно интенсивной работы. Из неё следовало, что интервалы пространства и времени сами по себе не имеют абсолютного смысла, но зависят от состояния движения наблюдателя, который их измеряет. Если два наблюдателя движутся друг относительно друга, то каждый из них обнаружит, что часы второго идут медленнее, чем его собственные. Одновременность тоже относительна. События, которые одновременны для одного наблюдателя, для другого могут происходить в разное время. В повседневной жизни мы не замечаем таких эффектов, поскольку при обычных скоростях они совершенно ничтожны. Но если относительное движение происходит с околосветовой скоростью, результаты их измерений могут очень сидьно отличаться. Но все же существует одна вещь, по поводу которой все наблюдатели сойдуться в между собой. Свет всегда распространяется с одной и той же скоростью. Эта скорость абсолютный предел скорости во Вселенной. Когда вы прикладываете силу к физическому объекту, он ускоряется. Его скорость растет, и если вы будете продолжать прикладывать силу, он в конце концов подойдет к скорости света. Эйнштейн показал, что по мере приближения к этой, околосветовой скорости для ускорения требовалось бы все больше и больше энергии, так что предела достичь невозможно.
Общая теория относительности выросла из обычного наблюдения. Движение тел под действием гравитации не зависит от их массы, формы и любых других свойств при условии, что всеми силами, кроме тяготения, можно пренебречь. Это было обнаружено еще Галилеем, который убедительно обосновал этот тезис в своих знаменитых "Диалогах". В то же время след за Аристотелем принято было считать, что более тяжелые тела падают быстрее. Действительно, арбуз падает быстрее перышка, но Галилей понял, что различие возникает только из-за сопротивления воздуха. По легенде, он сбросил камни разного веса с наклонной Пизанской башни, желая удостовериться, что они достигнут земли одновременно. Однако на самом деле он эксперементировал с мраморными шарами, скатывая их по наклонной плоскости, и обнаружил, что движение не зависит от массы. Он так же предложил доказательство, что Аристотель был не прав. Предположим говорил Галилей, что тяжелый камень падает быстрее, чем легкий. Представьте теперь, что они соединены друг с другом очень легкой струной. Как это повлеяет на падение тяжелого камня? С одной стороны, два камня, рассматриваемые вместе, массивнее тяжелого камня, а значит, должны падать быстрее. Это противоречие показывает, что аристотелевская теория непоследовательна.
Эйнштейн долго думал над этим видом движения, полностью независимым от самого движущегося объекта. Оно напоминало ему движение по инерции. В отсутствии действующих на него сил тело движется по прямой с постоянной скоростью независимо от того, из чего оно сделано. В сущности, движение тела в пространстве и времени это свойство самих пространства и времени.