и часу по годинах в іншій системі відліку). p> При русі зі швидкістю, близькою видозмінюються також і закони динаміки. Так, можна вивести, що другий закон Ньютона, що зв'язує силу і прискорення, має бути модифікований при швидкостях тіл, близьких до швидкості світла. Крім того, можна показати, що і вираз для імпульсу і кінетичної енергії тіла вже має більш складну залежність від швидкості, ніж у нерелятивістському випадку. p> Спеціальна теорія відносності отримала численні підтвердження на досвіді і є безумовно вірної теорією у своїй області застосовності. Спеціальна теорія відносності перестає працювати в масштабах усього Всесвіту, а також у випадках сильних полів тяжіння, де її замінює більш загальна теорія - загальна теорія відносності. Спеціальна теорія відносності застосовна і в мікросвіті, її синтезом з квантовою механікою є квантова теорія поля. p> З математичної точки зору, незвичні властивості СТО є результат того, що час і простір не є незалежними поняттями, а утворюють єдиний чотиривимірний континуум - простір-час Маньківського, яке є псевдоевклидова простором. Обертання базису в цьому чотиривимірному просторі-часі, що змішують тимчасову і просторові координати 4-векторів, виглядають для нас як перехід в рухому систему відліку і схожі на обертання в звичайному тривимірному просторі. При цьому природно змінюються проекції чотиривимірних інтервалів між певними подіями на тимчасову і просторові осі системи відліку, що й породжує релятивістські ефекти зміни часових і просторових інтервалів. Саме інваріантна структура цього простору, що задається постулатами СТО, не змінюється при переходах від однієї умови синхронізації годин до іншого, і гарантує незалежність результатів експериментів від прийнятого умови. <В
2.2. Загальна теорія відносності
В
Загальна теорія відносності (ЗТВ) - фізична теорія простору-часу і тяжіння, заснована на експериментальному принципі еквівалентності гравітаційної та інерційної мас і припущенні про лінійність зв'язку між масою і викликаються нею гравітаційними ефектами.
Класична фізика вважала тяжіння рядовий силою серед безлічі природних сил (електричних, магнітних і т.д.). Тяжінню було наказано В«дальнодействиеВ» (проникнення В«крізь порожнечуВ») і дивовижна здатність надавати рівне прискорення тілам різних мас. Обидва цих властивості виглядали в класиці дуже штучними. p> На думку Ейнштейна, гравітаційне поле - не силове. Насправді тяжкість - наслідок особливостей світового простору-часу. І гравітаційне поле правильніше називати метричним. Логіка, яка веде до цього незвичного висновку, така. p> Спочатку обговорюється рівність прискорень вільного падіння для тіл різних мас (те, що масивний ключ і легенька сірник однаково швидко падають зі столу на підлогу). Як підмітив Ейнштейн, це унікальна властивість робить тяжкість дуже схожою на інерцію. Справді, ключ і сірник ведуть себе так, як якщо б вони рухалися в невагомості за інерцією, а підлогу кімнати з прискоренням присувався до них. Досягнувши ключа і сірники, підлога випробував би їх удар, а потім тиск, тому що інерція ключа і сірники позначилася б при подальшому прискоренні статі. Це тиск (космонавти кажуть - В«перевантаженняВ») називається силою інерції. Подібна сила завжди прикладена до тіл в прискорених системах відліку. p> Якщо ракета летить з прискоренням, рівним прискоренню вільного падіння на земній поверхні (9,81 м/сек), то сила інерції гратиме роль ваги ключа і сірники. Їх В«штучнаВ» тяжкість буде точно такий же, як природна на поверхні Землі. Значить, прискорення системи відліку - це явище, цілком подібне гравітації. p> Навпаки, у вільно падаючому ліфті природна тяжкість усувається прискореним рухом системи відліку кабіни В«навздогінВ» за ключем і сірником.
Зрозуміло, класична фізика не бачить у цих прикладах істинного виникнення і зникнення тяжкості. Тяжіння лише імітується або компенсується прискоренням. Але в ОТО схожість інерції і тяжкості визнається набагато глибшим. p> Ейнштейн висунув локальний принцип еквівалентності інерції і тяжіння, заявивши, що в досить малих масштабах відстаней і тривалостей одне явище неможливо відрізнити від іншого ніяким експериментом.
Таким чином, ОТО ще глибше змінила наукові уявлення про світ. Втратив універсальність перший закон ньютонівської динаміки - виявилося, що рух за інерцією може бути криволінійним і прискореним. Відпала потреба в понятті важкої маси. Змінилася геометрія Всесвіту: замість прямого евклідовского простору і рівномірного часу з'явилося викривлений простір-час, викривлений світ. Настільки різкої перебудови поглядів на фізичні першооснови світобудови не знала історія науки. p> Тільки там, де доводиться мати справу з дуже великими відносними швидкостями тіл (наприклад, в сучасних прискорювачах), або з дуже високими концентраціями енергії і маси (ядерні процеси), або з гігантськими гравітаційними полями (явища, що розгортаються в безпосередній близькості від...
