17
Глава 1.
Любопытен в связи с этим сделанный А. Эйнштейном и являющийся сегодня общепризнанным вывод, о предельности скорости света при суммировании скоростей:
«Не может существовать взаимодействие, которое можно использовать для передачи сигналов и которое может распространяться быстрее, чем свет в пустоте» [51]
Положив в основу понятия одновременности рассуждения о свете и сделав логический круг, А. Эйнштейн пришел к выводу о том, что скорость света является предельной величиной скорости движения.
Возникает вопрос, а нельзя ли в основу понятия одновременности положить какую-нибудь другую скорость, например, скорость звука, распространяемого в какой-нибудь среде. Оказывается, можно, и тогда, совершив все те же математические преобразования, логически приходим к мысли о предельности и постоянстве скорости звука, хотя известно, что это неверно. Точно так же можно было бы принять за основу некоторую гипотетическую скорость, большую скорости света, и тогда можно было бы прийти к выводу о невозможности превышения именно этой гипотетической скорости.
Необходимо отметить, что принятие А. Эйнштейном именно скорости света за основу вытекло из изложенного выше толкования результатов экспериментов Физо и Майкельсона. Однако как показано выше, это толкование не является единственно возможным. Если же усомниться в правильности и единственности объяснения результатов экспериментов Майкельсона, то может оказаться, что скорости света нельзя придавать столь фундаментальный характер. А самое главное, и понятие одновременности требует уточнения: ведь для двух наблюдателей одновременность одних и тех же событий будет разная. Следовательно, наблюдатель не дает объективной оценки одновременности, наоборот, протекание событий во времени должно выступать как объективная реальность, независимая от ощущений наблюдателей, от того, каким видом сигнала сообщается наблюдателю факт протекания события. В этом случае вся система рассуждений, распространяющая формулы специальной теории относительности на общефилософские категории пространства и времени, рушится, так как ни для
Логические основания теории относительности
18
каких преобразований координат, времени, продольных размеров, скорости, импульса, массы, тепла и температуры просто не остается места.
Таким образом, система логических построений специальной теории относительности представляет собой замкнутый круг, где конечные рассуждения и выводы возвращаются к исходным понятиям, а за объективное протекание событий выдается субъективное восприятие их наблюдателем (рис. 1.1).
1.3. Логика общей теории относительности (ОТО)
Так же, как и в специальной теории относительности, основным исходным понятием в общей теории относительности является понятие инварианта — квадрата интервала, геометрически являющегося элементом длины [22-26]:
ds2 = dx2 + dy2 + dz2 - (cdt )2 = const.
Здесь понятие интервала содержит электромагнитную величину — скорость света, никакого отношения не имеющую к гравитации, которой посвящена общая теория относительности. Целесообразно напомнить, что гравитационное взаимодействие есть фундаментальное взаимодействие, иное, чем электромагнитное, и по энергии взаимодействия отличающееся от него на 42 (!) порядка.
ds2 = (dx1)2 + (dx2)2 + (dx3)2 -(dx0)2 или в сокращенном виде:
ds2 = gikdxidxk, так что
g00 = -1; g11 = g22 = g33 = 1; gik = 0 при i ¹ k.
Такой вид тензора назван галилеевским. Интервал может быть представлен в виде тензора:
Переход к неинерциальной системе координат, связанной с произвольным образом движущейся системой, означает введение вместо четырехмерных координат новых координат x 1 i, связанных со старыми через произвольные функции f i , так что
x1i = f 1(xi).
