Cтраница 3
Результаты наблюдения двойных пульсаров тоже могут дать некоторые сведения о теории Эйнштейна. Пульсар обычно излучает радиоволны с очень высокой периодичностью. Но раз пульсар составляет часть двойной системы, то в результате его вращения вокруг второй звезды должны возникать нерегулярности, связанные с эффектом Доплера и с эйнштейновской прецессией орбиты пульсара. Последний эффект аналогичен смещению перигелия Меркурия в первом тесте, но значительно больше по величине. [31]
Действительная траектория Меркурия, описываемая им вокруг Солнца, конечно, не эллипс - по причине возмущающих воздействий других планет. Мы по существу не можем говорить здесь строго о задаче двух тел. Однако возмущения, производимые другими планетами, могут быть учтены, и отклонения от эллиптической траектории допускают вычисление. Такого рода вычисления были произведены с высокой тщательностью, и в результате их было установлено, что смещение перигелия Меркурия должно выразиться величиной около 42 за сто лет. [32]
Доклад Гульстранда, в котором он резко критикует теорию относительности, нельзя признать удачным. Приведу цитаты из резюме доклада за 1921 г. О СТО там говорится так: Эффекты, которые можно измерить с помощью физических средств, настолько малы, что в основном лежат в пределах погрешностей измерений. Гульстранд ( как и многие другие) попался в ловушку - он будто бы показал, что объяснение смещения перигелия, даваемое ОТО, предполагает зависимость от координат. Он также высказал мнение ( более разумное, но не очень веское) о том, что, прежде чем пытаться объяснить все прочие эффекты, следует пересмотреть с позиции ОТО другие давно известные отклонения от закона тяготения Ньютона. [33]
До сих пор не обнаружено ни одного отклонения от предсказаний общей теории относительности. Наоборот, в экспериментах Дикке и Ролля было показано, что свинцовые и алюминиевые массы при равных начальных значениях координат и скорости имеют траектории, согласующиеся с принципом эквивалентности тяжелой и инертной масс, лежащим в основе теории Эйнштейна. Эти наблюдения фактически подтверждают с точностью 1: 1011 принцип, по которому различные пробные тела одинаковым образом реагируют на пространство-время. Была изучена в свою очередь и реакция пространства-времени на массу: исследована кривизна геометрии вблизи Солнца путем измерения смещения перигелия Меркурия и отклонения луча света. [34]
В этот раздел было решено поместить выдержки из отчета А. Эддингтона ( 1882 - 1944 гг.) с соавторами о результатах первого эксперимента по проверке общей теории относительности - экспедиции Эддингтона 1919 г., предпринятой для наблюдения эффекта отклонения лучей света во время солнечного затмения. Кроме того, в этой части помещены аннотации последних экспериментальных работ по самым точным ( на начало 1978 г.) измерениям эффектов общей теории относительности: принципа эквивалентности, гравитационного красного смещения, отклонения света ( и радиоволн) в искривленном Солнцем пространстве-времени, смещения перигелия Меркурия. [35]
После 1905 г., совершив два первоклассных чуда, Эйнштейн стал блаженным. В качестве постулатора выступал Дайсон, которому помогали адвокаты-прокураторы Кроммелин и Эддингтон. Выступавший первым Дайсон в заключение сказал: После тщательного изучения фотопластинок я готов заявить, что расчеты Эйнштейна подтверждены. Получен совершенно определенный результат, в соответствии с которым свет отклоняется согласно закону тяготения Эйнштейна. С дальнейшими разъяснениями выступил Кроммелин, после чего слово взял Эддингтон, заявивший, что результаты, полученные на Принсипи, подтверждают данные экспедиции в Соб-раль, и перечислил два несомненно установленных чуда, сотворенных Эйнштейном уже в ранге блаженного: объяснение смещения перигелия Меркурия и искривления лучей света на угол ( 1 98 0 30) и ( 1 61 0 30); такие результаты были получены соответственно в Собрале и на Принсипи. [36]
Часы, согласно Эйнштейну, в гравитационном поле идут чуть медленнее. Ныне этот эффект измерен непосредственно несколькими способами. Световые и радиосигналы действительно изгибаются вблизи Солнца и слегка запаздывают для наблюдателя, движущегося им навстречу. Эти эффекты, предсказанные изначально общей теорией относительности, на сегодняшний день подтверждены опытом. Движение космических зондов и планет требуют небольших поправок к ньютоновским орбитам, как это следует из теории Эйнштейна - эти поправки сегодня также проверены опытным путем. В частности, аномалия в движении планеты Меркурия, известная как смещение перигелия, беспокоившая астрономов с 1859 года, была объяснена Эйнштейном в 1915 году. Возможно, наиболее впечатляющим из всего следует считать серию наблюдений над системой, называемой двои-ныл пульсаром, которая состоит из двух небольших массивных звезд ( возможно, двух нейтронных звезд, см. с. Эта серия наблюдений очень хорошо согласуется с теорией Эйнштейна и служит прямой проверкой эффекта, полностью отсутствующего в теории Ньютона, - испускания гравитационных волн. Гравитационная волна представляет собой аналог электромагнитной волны и распространяется со скоростью света с. Не существует проверенных наблюдений, которые противоречили бы общей теории относительности Эйнштейна. При всей своей странности ( на первый взгляд), теория Эйнштейна работает и по сей день. [37]
Перигелием называется точка планетной орбиты, ближайшая к Солнцу. Значительная часть этого отклонения ( примерно 5000 за столетие) обусловлена тем, что мы производим свои наблюдения с движущейся Земли. В 1856 г. Леверье показал, что часть отклонения ( около 531 за столетие) обусловлена притяжением других планет. С того момента было произведено множество наблюдений, что позволило гораздо точнее измерить смещение перигелия Меркурия. Но вычисление всех поправок осложняется тем, что движущаяся планета сама создает определенные возмущения в кривизне пространства-времени. [38]