Теория относительности. Учебное пособие. Розман Г.А. - 94 стр.

âûïîëíÿåòñÿ: åñëè â ÑÎ “L” ñïðàâåäëèâî ðàâåíñòâî:                 Íî âîñïðîèçâåäåì ðàññóæäåíèÿ À.Ýéíøòåéíà, ðàññìîòðåâ
                       r    r                                     ïðåäëîæåííûé èì ìûñëåííûé ýêñïåðèìåíò ñ ëèôòîì (â
                       F = mW ,                         (6.4)
òî äëÿ ÑÎ “L’ ” ìû äîëæíû íàïèñàòü ðàâåíñòâî:                     ëèòåðàòóðå ýòîò ëèôò ÷àñòî íàçûâàþò “ëèôòîì Ýéíøòåéíà”).
                       r           r                              Ñåé÷àñ, â ÕÕI â., ýòîò ýêñïåðèìåíò óæå ìîæíî îñóùåñòâèòü,
                       F = mW ′ + ma .                  (6.5)
                                                                  èñïîëüçóÿ êîñìè÷åñêèå ðàêåòû. Íî 90 ëåò íàçàä, êîãäà
ãäå èñïîëüçîâàíû ñîîòíîøåíèÿ (6.3) è (6.4).                       À.Ýéíøòåéí ñîçäàâàë ñâîþ òåîðèþ, êîñìè÷åñêèå êîðàáëè åùå íå
     Îêàçûâàåòñÿ, ÷òî íàðóøàåòñÿ íå òîëüêî 2-îé çàêîí Íüþòîíà,    ëåòàëè â îêîëîçåìíîì ïðîñòðàíñòâå...
                                                          r
íî è çàêîí èíåðöèè. Äåéñòâèòåëüíî, åñëè â ÈÑÎ “L” ñèëà F = 0 ,         Èòàê, ïóñòü ëèôò íàõîäèòñÿ íà Çåìëå. Âñå ïðåäìåòû â íåì
òî è óñêîðåíèå W=0 (òåëî èëè ïîêîèòñÿ, èëè äâèæåòñÿ               âåñîìû, ïîäâåøåííûå íà íèòÿõ èëè ïðóæèíàõ, îíè ðàñòÿãèâàþò èõ,
ðàâíîìåðíî è ïðÿìîëèíåéíî), òî â ÍÑÎ “L’ ” äåëî îáñòîèò èíà÷å:    îäíîçíà÷íî îïðåäåëÿþòñÿ íàïðàâëåíèÿ “âåðõ” è “íèç”. Ïðè ýòîì, â
      r                    r      r                               ñèëó ìàëûõ ðàçìåðîâ ëèôòà, ãðàâèòàöèîííîå ïîëå â ìåñòå åãî
ïðè F = 0 óñêîðåíèå W ′ = − a (cì.6.5). Èìåííî â ñâÿçè ñ
                                                                  íàõîæäåíèÿ ìîæíî ñ÷èòàòü îäíîðîäíûì (âî âñåì îáúåìå ëèôòà
íåâûïîëíåíèåì â óñêîðåííî äâèæóùèõñÿ ÑÎ çàêîíà èíåðöèè
                                                                  óñêîðåíèå ñâîáîäíîãî ïàäåíèÿ âî âñåõ òî÷êàõ îäíî è òî æå).
òàêèå ÑÎ ïîëó÷èëè íàçâàíèå íåèíåðöèàëüíûõ ÑÎ (ÍÑÎ).
                                                                       Íî ðàññìîòðèì òîò æå ëèôò âäàëè îò Çåìëè è äðóãèõ íåáåñíûõ
    Óðàâíåíèþ äâèæåíèÿ (6.5) ìîæíî ïðèäàòü “íüþòîíîâñêèé”
                                            r                     òåë (â ýòîì è ñîñòîèò “èäåàëüíîñòü” ýêñïåðèìåíòà íà ìîìåíò
âèä, åñëè íàðÿäó ñ “íüþòîíîâñêîé” ñèëîé F , îáóñëîâëåííîé         ñîçäàíèÿ ÎÒÎ â íà÷àëå ÕÕ â), òîãäà ìîæíî ñ÷èòàòü, ÷òî
âçàèìîäåéñòâèåì ðåàëüíûõ, êîíêðåòíûõ òåë, ââåñòè òàê              ãðàâèòàöèîííîå ïîëå âîêðóã (è âíóòðè) ëèôòà îòñóòñòâóåò. Ïðèâåäåì
                                                     r        r                                             r r
íàçûâàåìóþ “ñèëó èíåðöèè”, ðàâíóþ â íàøåì ñëó÷àå Fèí = −ma .      ëèôò â óñêîðåííîå äâèæåíèå ñ óñêîðåíèåì a = g . Î÷åâèäíî, ÷òî ýòèì
    Óðàâíåíèå (6.5) çàïèøåòñÿ òàê:                                ìû ñîçäàäèì “âåñîìîñòü” âñåõ òåë â êàáèíå ëèôòà, ðàñòÿíóòñÿ íèòè
                 r          r
                 F + Fèí = mW ′                         (6.6)     èëè ïðóæèíû, ìîæíî óêàçàòü íàïðàâëåíèå “âåðõà” è “íèçà”. Ò.å.
                                                                  âñå áóäåò ïðîèñõîäèòü òàê æå, êàê òîãäà, êîãäà ëèôò ñòîÿë íà Çåìëå.
     Âûðàæåíèå (6.6) èìååò âèä îáû÷íîé ôîðìóëû 2-ãî çàêîíà
                                                                  Âñëåä çà Ýéíøòåéíîì ìû îáíàðóæèâàåì îäèíàêîâîñòü,
Íüþòîíà. Îäíàêî, ýòî óäàëîñü ñäåëàòü ïóòåì ââåäåíèÿ “ñèëû
                                                                  ýêâèâàëåíòíîñòü ôèçè÷åñêèõ ñîñòîÿíèé â îäíîðîäíîì
èíåðöèè”, ïðèðîäà êîòîðîé áûëà íåîáúÿñíèìà â ðàìêàõ
                                                                  ãðàâèòàöèîííîì ïîëå â íåïîäâèæíîì ëèôòå (íà Çåìëå) ñ
êëàññè÷åñêîé ìåõàíèêè. Èìåííî ïîýòîìó òàêèå ñèëû â ýòîé
                                                                  ñîñòîÿíèÿìè â ëèôòå, êîãäà îí íàõîäèòñÿ âíå ãðàâèòàöèîííîãî ïîëÿ,
ìåõàíèêå íàçûâàëè “ôèêòèâíûìè”. Íèæå ìû óçíàåì, ÷òî íè÷åãî                                              r r
ôèêòèâíîãî â ýòèõ ñèëàõ íåò. Íî äëÿ ýòîãî íóæíî âñòàòü íà òî÷êó   íî äâèæåòñÿ óñêîðåííî ñ óñêîðåíèåì a = g .
çðåíèÿ À. Ýéíøòåéíà. Íî åùå íå çíàÿ ðàññóæäåíèé À. Ýéíøòåéíà,          Ýòî óòâåðæäåíèå: íåðàçëè÷èìîñòü ôèçè÷åñêèõ ñîñòîÿíèé â
ìû ìîæåì ïðèçíàòü çà ñèëàìè èíåðöèè ðåàëüíîñòü, åñëè              ÈÑÎ, íàõîäÿùåéñÿ â îäíîðîäíîì ãðàâèòàöèîííîì ïîëå, îò
âñïîìíèì, ê êàêèì ôèçè÷åñêèì ïîñëåäñòâèÿì ïðèâîäèò                ñîñòîÿíèé âíå ïîëÿ ïðè óñêîðåííîì äâèæåíèè ÑÎ ñ óñêîðåíèåì,
ïðîÿâëåíèå ýòèõ ñèë, íàïðèìåð, äëÿ ïàññàæèðîâ ïðè ðåçêîé          ðàâíûì óñêîðåíèþ, ñîçäàâàåìîìó îäíîðîäíûì ãðàâèòàöèîííûì
îñòàíîâêå òðàíñïîðòà...                                           ïîëåì, À. Ýéíøòåéí âîçâåë â ðàíã ïðèíöèïà - ïðèíöèïà
     Âûøå ìû ïîñòàâèëè âîïðîñ: íåëüçÿ ëè, íàáëþäàÿ ôèçè÷åñêèå     ýêâèâàëåíòíîñòè è ïîëîæèë åãî â îñíîâó íîâîé ôèçè÷åñêîé òåîðèè,
ïðîöåññû â ÍÑÎ, óñòàíîâèòü, äâèæåòñÿ ÑÎ èëè ïîêîèòñÿ.             ïîëó÷èâøåé íàçâàíèå îáùåé òåîðèè îòíîñèòåëüíîñòè (ÎÒÎ).
Ïîëó÷åííûé âûøå ðåçóëüòàò î ïîÿâëåíèè â ÍÑÎ ñèë èíåðöèè                Êàê è â ñïåöèàëüíîé òåîðèè îòíîñèòåëüíîñòè ïðèíöèï
êàê áóäòî áû äàåò óòâåðäèòåëüíûé îòâåò íà ïîñòàâëåííûé âîïðîñ.    îòíîñèòåëüíîñòè èìååò äâå ôîðìóëèðîâêè (“óòâåðäèòåëüíóþ” è

184                                                                                                                              185