2 За причините, които изискват разширение на постулата за относителност



Дата19.11.2018
Размер51.94 Kb.
#105570
(2) За причините, които изискват разширение на постулата за относителност

В този параграф Айнщайн подлага на критика класическата механика и не по-малко собствената си специална теория на относителността, където се отдава предпочитание на изолирани от действието на гравитацията инерциални системи, съществуването на които на практика се оказва невъзможно.

Айнщайн обаче се справя с този проблем, като издига хипотезата, наречена по-късно принцип на еквивалентността, който не рядко се обърква с доказаната от опита еквивалентност на инертната и гравитационната маса.

Като се започне от опитите на Галилей, Нютон, Йотвьош и др., а напоследък и в космическите станции (с точност от порядъка на ) се установява, че под действието на гравитацията телата падат с едно и също ускорение , в резултат на което следва равенството между гравитационната и инерционната сила



(2.1),
където е гравитационната константа, е масата на Земята, е разстоянието до центъра на земното гравитационно поле, е гравитационната маса на падащото тяло, е интензитет на полето (земното ускорение), е инерционната маса, е кинематичното ускорение на същото тяло.

Тъй като равенствата (2.1) се потвърждават за всяко тяло, независимо от химическия състав и естеството на неговата маса, на базата на тези опити се приема еквивалентността на инертната и гравитационната маса, а това означава чисто и просто, че така наречените инертна и гравитационна маса са една и съща маса



(2.2)

На базата на тези резултати Айнщайн отива много по-далеч като приема, че не само масата, но и гравитационната и инерционната сила са една и съща (при това фиктивна) сила, в което отчасти се изразява същността на издигнатият от него принцип на еквивалентността и който всъщност е една хипотеза от две части:

а) ако една безкрайно малка област (БМО) свободно пада, примерно към центъра на земното гравитационно поле, то действието на същото поле в падащата БМО се преустановява и същата област се разглежда като локална инерциална система, в безкрайно малкото пространство на която остава в сила вторият постулат;

b) ако една БМО се движи ускорително в плоско пространство (пространство без гравитационно поле?), в същата област възниква гравитационно поле, което според Айнщайн с никакви средства не може да се различи от реално гравитационно поле.

Съгласно двете части на хипотезата гравитационното поле може да се унищожава (а) или създава (b). От това следва още, че гравитационните и инерционните сили са не само еквивалентни, но също са фиктивни сили (недействителни, привидни сили), което се отнася и за самото гравитационно поле и това се подчертава и в прав текст в същия параграф (2) на теорията:

От тези съображения се вижда, че създаването на общата теория на относителността трябва същевременно да доведе до теория на гравитацията, защото гравитационното поле може да се създаде просто с изменение на координатната система“ ([3], §2, стр. 94).

От същите и предишните съображения следва, че гравитационната и инерционната сила, както и гравитационното поле не съществуват реално, същите могат да се създават и то с чисто математически средства, в което се заключава същността на релативисткия принцип на еквивалентността. Става ясно също, че хипотезата на Айнщайн (a , b) и еквивалентността на инертната и гравитационната маса (2.2) са две съвсем отделни твърдения, само второто (2.2) от които е потвърдено задоволително от опита.

Проверката на логически противоречивата и изцяло преобърната формулировка (а) на инерциалната система, както и на втората част (b) на хипотезата е невъзможна - в БМО няма място за реални опити, изследването може да се извърши само в крайна област. По този повод в общата ТО и популярната литература се прибягва до живописния пример със свободно падащата под действието на гравитацията затворена кабина (крайна област, примерно асансьор с повредена спирачна система, който свободно пада от високите етажи към партера). Според Айнщайн и учебниците по физика, кабината на падащия асансьор представлява инерциална система, изолирана от проникването и действието на земното гравитационно поле, тъй като (според Айнщайн) с никакъв механичен и оптически опит в крайната област на кабината не е възможно да се установи действието на гравитационната сила и ускорителното падане на асансьора. Следователно асансьорът се намира в равномерно движение или по-вероятно в покой, тъй като в момента на повредата (откачването му) се преустановява (според ТО) действието на гравитационната сила. Ако тези твърдения отговаряха на действителността, наблюдателят в застрашително падащия към партера асансьор не би трябвало да се притеснява, поне до смъртоносния удар със Земята, където набраната (под действието на фиктивната гравитационна сила) скорост в мига на удара и спирането ще предизвика огромно инерционно (реално силово) претоварване, а натрупаната в процеса на падането кинетична енергия ще се преобразува във взривна разрушителна работа, топлина и пр.

Изводът от този злополучен пример е, че падащата кабина се е движила ускорително и значи не е инерциална система. Не отговаря на действителността също така твърдението, че при свободното падане на една крайна област е невъзможно откриването на ефекти от действието на земната гравитационна сила в същата област. Достатъчно за това е отново да приведем примера със Земята, която свободно пада към Слънцето и Луната, при което в крайната област на свободно падащата система възникват приливните сили и чрез тях една достатъчно чувствителна апаратура би могла да установи реалните ефекти на външните сили, както скоростта и ускорението на падащата система (Земята или кабината на асансьора) под действието на същите сили.

Съгласно втората част (b) на хипотезата, ако затворената кабина се намира в покой спрямо земния гравитационен център, не е възможно действащата на телата в кабината гравитационната сила да се различи от инерционната сила, която възниква при ускорително движение на същата кабина в пространство без гравитационно поле. Несъстоятелността на това твърдение може да се докаже както експериментално, така и по пътя на следните разсъждения. Когато кабината се намира в покой, примерно на земната повърхност, във всяка точка на крайната област на кабината интензитетът () на земното поле, който е насочен към земния център има различна посока или големина, която зависи от разстоянието до гравитационния център и същото се отнася за гравитационната сила, която съвпада с посоката на земното ускорение (). Но ако кабината се движи ускорително, примерно под действието на реактивна тяга, кинематичното ускорение () има една и съща посока и големина във всички точки на крайната област и същото се отнася за инерционната сила, която обаче има противоположна на ускорението () посока.

Това означава, че гравитационната сила в неподвижната на земната повърхност кабина, и инерционната сила, възникваща в ускорената система са две отделни и най-вече реални и експериментално различими една от друга масови сили.

Според Айнщайн обаче механичното поведение на телата в двете кабини (системи) е идентично, едно и също, затова „с еднакво основание двете системи могат да се разглеждат като „покоящи се”, т. е. че те са равноправни за описание на процесите.” ([3], §2, стр. 94).



От изследването до тук е ясно, че както в специалната, така и в общата теория на относителността всички усилия са насочени да се втълпява равенството, еквивалентността на всички системи, което е в пълно противоречие със заобикалящата ни действителност, където всички материални обекти (системи) и процеси са неповторими, уникални, различни. Но най-произволно и несъстоятелно, както в специалната, така и тук в общата ТО е приписването на реален смисъл на понятието инерциална система и запазването на втория постулат, което непосредствено следва от принципа на еквивалентността (а). Ето защо изобретеният от Айнщайн принцип на еквивалентността е в разрез с действителността, което се отнася и за издигнатия на тази предпоставка общ принцип на относителността.


Сподели с приятели:




©obuch.info 2024
отнасят до администрацията

    Начална страница