Нужна помощь в написании работы?

При разработке теории гравитации Эйнштейн отмечал, что первый постулат СТО является ограниченным. Реальные системы движутся с ускорением, поэтому Эйнштейн сформулировал общий принцип относительности: законы физики имеют одинаковый вид (инвариантны) в любых произвольно движущихся (неинерциальных) системах координат.

Эйнштейн обращает внимание на удивительное свойство гравитации: с одной стороны, от нее нельзя заслониться никакими экранами (как, например, это можно сделать в случае электромагнитного взаимодействия), а с другой стороны, от нее легко можно избавиться с помощью правильного выбора системы координат. Существование гравитационного поля может считаться лишь относительным, точно так же, как существование электрического поля, наводимого в результате электромагнитной индукции. Это связано с тем, что для наблюдателя, свободно падающего с крыши, гравитационное поле, по крайней мере, в его ближайшем окружении, не существует. В самом деле, если при этом наблюдатель бросает какие-то предметы, то они находятся по отношении к нему в состоянии покоя или равномерного движения вне зависимости от их (физического или химического состава. В распоряжении наблюдателя нет объективных средств обнаружения своего падения в гравитационном поле. В таком случае он вправе считать, что находится в покое в пространстве, лишенном поля тяготения".

Таким образом, поле тяготения (гравитационное поле), в отличие от других полей, может быть "устранено" переходом в систему отсчета, движущуюся с ускорением. Гравитация - это не поле, а свойство пространства. Массивное тело не создает вокруг себя никакого поля, оно искривляет вокруг себя пространство. В результате движение тел происходит в искривленном пространстве. Пространство "говорит" материи, как ей двигаться, а материя "указывает" пространству, как ему искривляться. И если на тело не действуют силы, то оно покоится либо движется в соответствии с законом инерции. Путь тела, движущегося по инерции в искривленном пространстве, описывается не прямой линией, а так называемой геодезической линией, форма которой зависит от степени кривизны пространства. Тело, движущееся в искривленном пространстве по геодезической линии, не "чувствует" влияния гравитации. Так, космонавты, месяцами работающие на околоземной космической станции, не испытывают действия гравитации – находятся в состоянии невесомости. Космическая станция движется по инерции вдоль геодезической линии в пространстве, искривленном массивной Землей.

Таким образом, Эйнштейн для описания действия гравитационных сил отказался от привычного "плоского" пространства Евклида. Тяготение потребовало использования нового математического аппарата.

Итак, причина тяготения, разгадка его механизма – в свойствах пространства. Пространство – не пассивная арена для физических процессов, структура пространства не постоянна, его свойства изменяются в соответствии с распределением и движением в нем материи. Наличие в пространстве больших масс материи приводит к изменению его свойств. Принципиально меняется описание явления гравитации. По Ньютону, это движение под действием силы (тяготения), по Эйнштейну, это свободное движение тел в искривленном пространстве – времени.

Поделись с друзьями