Портал функционирует при финансовой поддержке Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций.

Страницы: 1
RSS
Тяготение, как искривление пространства-времени.
Из ссылки:
Общая Теория относительности (Теория тяготения)

Цитата
Из школьного курса известны постулаты теории тяготения Ньютона. Теория Ньютона предполагает мгновенное распространение тяготения и уже по этому не может быть согласована со специальной теорией относительности, утверждающей что никакое взаимодействие не может распространяться со скоростью, превышающей скорость света в вакууме. Поэтому требовалась более общая теория тяготения (ею и стала ОТО). В линейном приближении (на относительно больших расстояниях и для относительно малых масс -- гравитационный потенциал мал ) ОТО переходит в теорию тяготения Ньютона.
Построение ОТО Эйнштейн начал в 1907 году и закончил вместе Х.Д. Гильбертом (H.D Hilbert) в 1915. Большой вклад в развитие математического аппарата теории внес в 1908-10 годах Г. Минковский (H. Minkowski).

В основе ОТО лежит экспериментальный факт равенства инертной массы (входящей во 2-ой закона Ньютона) и гравитационной массы (входящей в закон тяготения) для любого тела. Это равенство проявляется в том, что движение тела в поле тяготения не зависит от его массы. Следствием этого является отсутствие гравитационно нейтральных тел.

В работе, сделанной в 1907 г., Эйнштейн предложил мысленный эксперимент [2]: представим себе гигантский небоскреб высотой 1000 км и физика, находящегося внутри свободно падающего лифта в этом небоскребе. Физик выпускает из рук платок и часы и убеждается, что они не падают на пол лифта. Если он сообщает этим вещам толчок, то они движутся равномерно и прямолинейно, пока не столкнутся со стенками лифта. Физик приходит к выводу: я нахожусь в ограниченной галилеевой системе. Условие ограниченности необходимо для того, чтобы можно было считать, что все тела испытывают одинаковое ускорение. Но физик, наблюдающий извне за падением лифта, будет судить о вещах совершенно иначе. Он видит, что лифт и все находящееся в нем движутся ускоренно в соответствии с законом тяготения Ньютона.

Этот пример показывает, что можно перейти от галилеевой системы к ускоренной, если учесть гравитационное поле. Иными словами гравитационное поле (в котором проявляется гравитационная масса) эквивалентно ускоренному движению (в котором проявляется инертная масса). Гравитационная масса и инертная масса характеризуют одно и то же свойство материи, рассматриваемое по-разному (разность массы современными экспериментальными методами не обнаружена). Таким образом, Эйнштейн пришел к принципу эквивалентности, который он так сформулировал в своей автобиографии:


В поле тяготения (малой пространственной протяженности) все происходит так, как в пространстве без тяготения, если в нем вместо "инерциальной" системы отсчета ввести систему, ускоренную относительно нее.
Данный принцип позволяет трактовать тяготение как искривление пространства-времени.

... а как трактовать- искривление пространства-времени???
Прежде всего, как вообще трактовать пространство-время? И даже просто, пространство и время?
Пространство и время не есть нечто вещественное, что можно согнуть-искривить, если приложить физическую силу (например, силу тяготения).
Можно взять для примера числовую ось. Это прямая, геометрическое место точек, каждая из которых обозначает определенное число. Но почему мы решили, что она именно прямая? А неважно, как захотим, так и будет. Ведь это наша воображаемая модель отражающая отношения между числами. Вот если бы числа были материальной реальностью, то и отношения между ними складывались бы не абы как, и числовая ось, хотя и наша воображаемая абстракция,  была-бы не какая нам заблогарассудится, а моделировала-бы реальные отношения между числами.
Скажем, некоторые графики удобно рисовать, если одна из осей представлена в логарифмическом виде. Для электрических сигналов - амплитуда равномерная, а частота логарифмическая. Чем не кривое пространство?
Я хочу сказать, что то пространство, которое мы себе воображаем, есть модель в нашем сознании тех физических отношений между телами, которые мы наблюдаем. Галилеевы отношения между движущимися телами прекрасно моделируются евклидовым пространством.
Если отношения между телами негалилеевы, то и моделировать эти отношения надо неевклидовым пространством.
В цитате очень хорошо подчеркнуто: "трактовать тяготение как искривление пространства-времени."
Да! Так что такое пространство? Если попросту, то это наша воображаемая модель отношений между физическими телами. В простых случаях сойдет и евклидово пространство, в других случаях удобнее считать. что и пространство более сложное.
В споре не рождается истина, но убивается время.
Цитата
eLectric пишет:
Галилеевы отношения между движущимися телами прекрасно моделируются евклидовым пространством.
Если отношения между телами негалилеевы, то и моделировать эти отношения надо неевклидовым пространством.
В цитате очень хорошо подчеркнуто: "трактовать тяготение как искривление пространства-времени."
Да! Так что такое пространство? Если попросту, то это наша воображаемая модель отношений между физическими телами. В простых случаях сойдет и евклидово пространство, в других случаях удобнее считать. что и пространство более сложное.
А нельзя ли, при ответе на вопрос «что такое пространство», вместо выбора дороги на «усложнение», на разбивку «простое/сложное пространство, евклидово/другое»,… пойти по пути упрощения. Для этого взять, и просто напросто, отказаться от ответа на вопрос «что такое пространство». Переформулировать наш интерес, перевести его совсем в другую плоскость, что-то типа «что мы знаем о пространстве».
Тогда, такая элементарщина как ответ на вопрос «об искривлении пространства»… логично уложится в понимание «любое искривление возможно только ВНУТРИ СРЕДЫ со строго отмеренными (равными!) мерами отсчета». (а как же еще то понять что есть событие искривления? Разве, находясь уже ВНУТРИ самого «искривления», можно понять что «криво»?).
Это я к тому мысль двигаю, что полезно иметь ДВЕ системы отсчета.
1. Равномерная, вне всяких там евклидов и искривлений, служащее своего рода (для начала математических расчетов, точка опоры для расчета кривизны) средой для…
2. Привычная нам евклидова геометрия (хоть дугой её загибай… всё равно расстояние от точки А до точки Б всегда померяем с точностью до микрона, но…)
…(!) а вот этот самый «микрон точности»… ловить уже не в эвклидовой, а в см.п1, т.е неком математически равномерном пространстве.
Все что пишу - это моё личное мнение, и, чаще всего, всказанное несерьезно, в шутку.
Цитата
Павел Чижов пишет:
. а как трактовать- искривление пространства-времени???
Как тяготение :D
Важно совершенствовать математику.

Внимание! Данное сообщение содержит исключительно личное мнение автора. Есть основания полагать, что оно может не отвечать критериям научности.
Страницы: 1
Читают тему (гостей: 1, пользователей: 0, из них скрытых: 0)

Тяготение, как искривление пространства-времени.


Портал журнала «Наука и жизнь» использует файлы cookie. Продолжая пользоваться порталом, вы соглашаетесь с хранением и использованием порталом и партнёрскими сайтами файлов cookie на вашем устройстве. Подробнее