Теория относительности. Учебное пособие. Розман Г.А. - 83 стр.

ñïðàâåäëèâà òîëüêî â èíåðöèàëüíûõ ñèñòåìàõ îòñ÷åòà. Êðîìå               Íàèáîëüøåå âëèÿíèå íà ðàçâèòèå ôèçèêè, çàëîæèâ åå îñíîâû,
òîãî, ðàññìàòðèâàÿ îäíîðîäíîå è èçîòðîïíîå ïðîñòðàíñòâî è          îêàçàë èòàëüÿíñêèé ó÷åíûé Ãàëèëåé (1564-1642ãã.). Âïåðâûå â
îäíîðîäíîå âðåìÿ, ÑÒÎ àâòîìàòè÷åñêè íå ó÷èòûâàåò                   îñíîâó íàó÷íûõ ãèïîòåç Ãàëèëåé ïîëîæèë îïûò, ýêñïåðèìåíò,
ñóùåñòâîâàíèå ãðàâèòàöèè, êîòîðàÿ èçìåíÿåò óêàçàííûå âûøå          êîòîðûé íå òîëüêî ïîçâîëÿë ìíîãîêðàòíî ïîâòîðÿòü íàáëþäåíèå
ñâîéñòâà ïðîñòðàíñòâà è âðåìåíè. Ñâÿçàâ ìåæäó ñîáîé                ÿâëåíèÿ, íî è, ÷òî ñàìîå ãëàâíîå â ìåòîäå Ãàëèëåÿ, ïîëó÷àòü
ïðîñòðàíñòâî è âðåìÿ (ñì. ôîðìóëû Ëîðåíöà (2.1)), ÑÒÎ íå ó÷ëà      êîëè÷åñòâåííûå õàðàêòåðèñòèêè ýòîãî ÿâëåíèÿ. Èìåííî òàêèì
âëèÿíèÿ íà íèõ ìàòåðèàëüíûõ òåë.                                   ïóòåì Ãàëèëåé ðåøèë ïðîâåðèòü, ÷òî “ñêîðîñòü ïàäàþùåãî íà
     Èìåííî ýòè è äðóãèå íåäîñòàòêè ÑÒÎ ïðèâåëè À. Ýéíøòåéíà       Çåìëþ òåëà çàâèñèò îò åãî âåñà”. Ñóòü îïûòîâ òàêîâà. Ñ
ê íåîáõîäèìîñòè îáîáùèòü ñîçäàííóþ èì òåîðèþ, ÷òî è áûëî           äîñòàòî÷íî âûñîêîé è íàêëîííîé áàøíè, íàõîäÿùåéñÿ â ã. Ïèçå
èì âûïîëíåíî â ïåðèîä ñ 1907 ïî 1916 ãã. Íîâàÿ ôèçè÷åñêàÿ òåîðèÿ   (Èòàëèÿ), Ãàëèëåé áðîñàë ðàçëè÷íûå òåëà è îáíàðóæèë, ÷òî âñå
ïîëó÷èëà íàçâàíèå îáùåé òåîðèè îòíîñèòåëüíîñòè, êîòîðàÿ, ïî        îíè íåçàâèñèìî îò ôîðìû, ñîñòàâà è âåñà äîñòèãàþò Çåìëè
ñóòè äåëà, îêàçàëàñü ðåëÿòèâèñòñêîé òåîðèåé òÿãîòåíèÿ.             ïðèáëèçèòåëüíî â îäíî è òî æå âðåìÿ. Èç ýòèõ æå îïûòîâ Ãàëèëåé
     Íî ïðåæäå ÷åì ïåðåéòè ê èçëîæåíèþ ýòîé òåîðèè,                ñäåëàë âûâîä, ÷òî äâèæåíèå ïàäàþùèõ òåë ÿâëÿåòñÿ
ðàññìîòðèì êðàòêî ðàçâèòèå ïðåäñòàâëåíèé î òîì ôèçè÷åñêîì          ðàâíîóñêîðåííûì.
ÿâëåíèè, êîòîðîå ìû íàçûâàåì òÿãîòåíèåì.                                Õîä åãî ìûñëåé è äåéñòâèé áûë ñëåäóþùèé. Åñëè òåëî ïàäàåò
                                                                   ðàâíîóñêîðåííî, ðàññóæäàë Ãàëèëåé, çíà÷èò åãî ñêîðîñòü v áóäåò
               §3. Ðàçâèòèå ó÷åíèÿ î òÿãîòåíèè                     âîçðàñòàòü ïðÿìî ïðîïîðöèîíàëüíî âðåìåíè t, êîòîðîå íóæíî
                                                                   îòñ÷èòûâàòü îò íà÷àëà ïàäåíèÿ òåëà. Ïîýòîìó íåîáõîäèìî
     Åùå â äðåâíåì ìèðå ëþäè, íàáëþäàÿ ïàäåíèå òåë íà Çåìëþ,       îïûòíûì ïóòåì ïðîâåðèòü âûïîëíåíèå ñîîòíîøåíèÿ v ~ t.
çàäóìûâàëèñü íàä ïðè÷èíîé ýòîãî ÿâëåíèÿ. Âåëèêèé ãðå÷åñêèé         Îäíàêî, âî âðåìåíà Ãàëèëåÿ íå áûëî íå òîëüêî òàêèõ ïðèáîðîâ,
ó÷åíûé è ôèëîñîô Àðèñòîòåëü (384-322 ã. äî í.ý.) óòâåðæäàë, ÷òî    êàê ñïèäîìåòðû, íî íå áûëî äàæå ÷àñîâ â íàøåì ïîíèìàíèè
“ïàäàþùèå òåëà äâèæóòñÿ áåç âîçäåéñòâèÿ ïîñòîðîííèõ òåë èëè        (“õîäèêè” è ïðóæèííûå ÷àñû áûëè èçîáðåòåíû ïîçæå). Ïîýòîìó
áåç âîçäåéñòâèÿ íà íèõ êàêîé-ëèáî ñèëû. Ýòî äâèæåíèå ÿâëÿåòñÿ      ó÷åíûé èçáðàë èíîé ïóòü ïðîâåðêè ñîîòíîøåíèÿ v ~ t . Ãàëèëåé
åñòåñòâåííûì, à íå íàñèëüñòâåííûì. Ïðè÷èíà åãî ëåæèò â ñàìèõ       ðàññóæäàë òàê: åñëè äâèæåíèå òåëà ïðîèñõîäèò ïî òàêîìó çàêîíó,
òÿæåëûõ òåëàõ, êîòîðûå âñåãäà ñòðåìÿòñÿ çàíÿòü ñâîå ìåñòî,         òî ïðè ýòîì ïóòü l, ïðîéäåííûé çà âðåìÿ t, áóäåò ïðîïîðöèîíàëåí
íàõîäÿùååñÿ íà Çåìëå”. Àðèñòîòåëü óòâåðæäàë, ÷òî ñêîðîñòü,         êâàäðàòó âðåìåíè l ~ t 2. Çàâèñèìîñòü æå l ~ t 2 ïðîâåðèòü
êîòîðóþ ïðèîáðåòàþò òåëà, ïàäàÿ íà Çåìëþ, çàâèñèò îò âåñà ýòîãî    çíà÷èòåëüíî ëåã÷å, äëÿ ÷åãî íåîáõîäèìî èçìåðèòü ïóòè,
òåëà è ïðîïîðöèîíàëüíà åìó. Äðóãîé ó÷åíûé äðåâíåãî ìèðà            ïðîéäåííûå çà îïðåäåëåííûå ïðîìåæóòêè âðåìåíè. Äëÿ
Ïòîëåìåé (2-é âåê äî í.ý.), ïîñòðîèâøèé ãåîöåíòðè÷åñêóþ ìîäåëü     èçìåðåíèÿ ïðîìåæóòêîâ âðåìåíè áûë èñïîëüçîâàí äðåâíåéøèé
ìèðà, óòâåðæäàë, ÷òî íà ïàäåíèå òåë âëèÿåò äâèæåíèå ïëàíåò         ñïîñîá: èçìåðåíèå êîëè÷åñòâà âîäû, êîòîðîå âûòåêëî èç ñîñóäà
âîêðóã Çåìëè êàê âîêðóã öåíòðà.                                    çà âðåìÿ íàáëþäåíèÿ. Èç áîëüøîãî âåäðà, â äíå êîòîðîãî ñäåëàíî
     Íîâóþ êàðòèíó ìèðà ïðåäëîæèë ïîëüñêèé ó÷åíûé Íèêîëàé          ìàëîå îòâåðñòèå, çàêðûòîå â íà÷àëå îïûòà ïðîáêîé, âîäà
Êîïåðíèê (1473-1543ãã). Ïî Êîïåðíèêó, â öåíòðå ìèðà íàõîäèòñÿ      âûòåêàëà â äðóãîé ñîñóä. Ïî êîëè÷åñòâó âûòåêøåé âîäû ìîæíî
íå Çåìëÿ, à Ñîëíöå, âîêðóã êîòîðîãî îáðàùàþòñÿ ïÿòü èçâåñòíûõ      îïðåäåëèòü âðåìÿ, â òå÷åíèå êîòîðîãî òåëî ñâîáîäíî ïàäàëî. Íî
ê òîìó âðåìåíè ïëàíåò (Ìåðêóðèé, Âåíåðà, Ìàðñ, Þïèòåð,             âåðòèêàëüíîå ïàäåíèå ïðîèñõîäèëî ñëèøêîì áûñòðî. Ïîýòîìó
Ñàòóðí) è Çåìëÿ, êîòîðàÿ òàêæå ÿâëÿåòñÿ ïëàíåòîé.                  Ãàëèëåé çàìåíèë ñâîáîäíîå ïàäåíèå íà äâèæåíèå ïî íàêëîííîé

162                                                                                                                           163