Cтраница 2
На самом деле необходимо учитывать и искривление световых лучей, происходящее из-за непрерывного изменения показателя преломления в жидкости. Приведенное рассуждение строго справедливо только для обычных решеток с чередующимися прозрачными и непрозрачными местами. [16]
Во всякой произвольной гауссовой системе координат меняется не только скорость света, но сами световые лучи перестают быть прямыми. Второй олтический способ проверки общей теории относительности и опирается на это искривление световых лучей. Мировые линии световых лучей представляют собой геодезические точно так же, как инерциальные траектории материальных тел, и, следовательно, аналогично последним в общем случае должны быть криволинейными. Но благодаря огромной скорости света отклонение лучей оказывается гораздо меньшим, чем искривление траекторий небесных тел. [17]
Поскольку для внешнего наблюдателя ( в области с квазигалилеевой метрикой) поверхность коллапсирующей протозвезды достигает гравитационного радиуса Rg за бесконечное время, эта поверхность могла бы в принципе наблюдаться довольно долго. Однако, в силу падения светимости, обусловленной уменьшением поверхности и искривлением световых лучей [3], наблюдать поверхность коллапсирующей звезды на сколько-нибудь далекой стадии коллапса вряд ли возможно. Обнаружение такого объекта по отклонению проходящих вблизи него световых лучей от других источников также требует исключительно благоприятных условий. [18]
Такая точка зрения совершенно неправомерна, В случае слабых гравитационных полей и малых скоростей ( и С с) ОТО переходит в ньютоновскую тео рию ( в закон всемирного тяготения), которая при указанных условиях оказывается справедливой. Однако фотон всегда движется со скоростью с и по этому не может описываться нерелятивистской ньюто-1 повской теорией. Например, расчет искривления световых лучей Солнцем согласно ньютоновской теории приводит к грубо неверному результату - отклонение оказывается ровно в два раза меньшим, чем полу чающееся в ОТО в полном согласии с опытом. Но не может же одна и та же частица иметь несколько различных значений массы. Правильная точка зрения заключается в том, что фотон - безмассовая частица. Это не мешает ему испытывать воздействие гравитационного поля. В теории Ньютона источником гравитационного поля служит масса тел. Согласно же ОТО гравитация порождается энергией и импульсом. Фотон, не имея массы, обладает как энергией, так и импульсом. [19]
Этот вывод важен в двух отношениях. Во-первых, этот вывод можно проверить экспериментально. Хотя при ближайшем рассмотрении оказывается, что искривление световых лучей, согласно общей теории относительности, крайне незначительно для гравитационных полей, доступных нашему опыту, тем не менее для световых лучей, проходящих вблизи Солнца, искривление должно составлять 1 7 угловой секунды. Это должно было бы проявляться в том, что неподвижные звезды, видимые вблизи Солнца при полных солнечных затмениях, казались бы смещенными на указанную величину по сравнению с тем положением, которое они занимают в том случае, когда Солнце находится в другом месте неба. Проверка правильности этого вывода представляет собой задачу чрезвычайной важности, и мы надеемся на скорое решение ее астрономами. Во-вторых, этот вывод показывает, что закон постоянства скорости света в пустоте, представляющий собой одну из двух основных предпосылок специальной теории относительности, не может, согласно общей теории-относительности, претендовать на неограниченную применимость. [20]
В августе он написал Лоренцу: Сердечно благодарю Вас за дружеские поздравления в связи с получением мной новой должности. Цанге-ру он сказал, что надеется на плодотворные контакты с коллегами в Берлине. При этом Эйнштейн, очевидно, имел в виду свой интерес к измерениям красного смещения и искривления световых лучей. [21]
Экспериментов по проверке такой, казалось бы, всеобъемлюще важной теории, как общая теория относительности - теории, определяющей структуру пространства - времени и, как предполагают некоторые, возможно, также структуру элементарных частиц, проведено очень мало. Дело в том, что для сколько-нибудь надежной проверки тех немногих выводов, которые эта теория делает в отношении явлений, поддающихся - наблюдению, требуется почти невероятная точность измерений. В прошлом такая точность была достигнута лишь в отношении трех эффектов: незначительного релятивистского вращения перигелия орбиты планеты Меркурий, гравитационного искривления световых лучей от звезд при прохождении вблизи Солнца и красного смещения спектральных линий, если они испускаются и поглощаются при двух разных значениях гравитационного потенциала. [22]
Такая точка зрения совершенно неправомерна. В случае слабых гравитационных полей и малых скоростей ( у С с) ОТО переходит в ньютоновскую тео-рию ( в закон всемирного тяготения), которая при указанных условиях оказывается справедливой. Однако фотон всегда движется со скоростью с и поэтому не может описываться нерелятивистской ньютоновской теорией. Например, расчет искривления световых лучей Солнцем согласно ньютоновской теории приводит к грубо неверному результату - отклонение оказывается ровно в два раза меньшим, чем получающееся в ОТО в полном согласии с опытом. Но не может же одна и та же частица иметь несколько различных значений массы. Правильная точка зрения заключается в том, что фотон - безмассовая частица. Это не мешает ему испытывать воздействие гравитационного поля. В теории Ньютона источником гравитационного поля служит масса тел. Согласно же ОТО гравитация порождается энергией и импульсом. Фотон, не имея массы, обладает как энергией, так и импульсом. [23]
Такая точка зрения совершенно неправомерна. В случае слабых гравитационных полей и малых скоростей ( и с) ОТО переходит в ньютоновскую теорию ( в закон всемирного тяготения), которая при указанных условиях оказывается справедливой. Однако фотон всегда движется со скоростью с и поэтому не может описываться нерелятивистской ньютоновской теорией. Например, расчет искривления световых лучей Солнцем согласно ньютоновской теории приводит к грубо неверному результату - отклонение оказывается ровно в два раза меньшим, чем получающееся в ОТО в полном согласии с опытом. Но не может же одна и та же частица иметь несколько различных значений массы. Правильная точка зрения заключается в том, что фотон - безмассовая частица. Это не мешает ему испытывать воздействие гравитационного поля. В теории Ньютона источником гравитационного поля служит масса тел. Фотон, не имея массы, обладает как энергией, так и импульсом. [24]
В случае наличия зарядов эта постоянная, вообще говоря, не может равняться нулю. Если предположить, что она положительна, то положительная кривизна пространства и, следовательно, замкнутость мира следуют отсюда сами собой, без всякого добавления в уравнениях гравитационного поля особого Я-члена. Эго обстоятельство представляет собой существенное достоинство теории Вейля. Наконец, что касается уравнений гравитационного поля, эти последние и в случае отсутствия электромагнитного ноля ( р0) не совпадают с уравнениями Эйнштейна, как этого и следовало ожидать на основании всего изложенного выше; порядок этих уравнений выше второго. Меркурия и искривлении световых лучей, гравитационное поле ( 421) теории Эйнштейна является также решением уравнений поля вейлевской теории. [25]
Светопровод представляет собой кабель, состоящий из пучка волокон. В настоящее время созданы светопроводы с пластмассовой оболочкой, позволяющие передавать световую энергию на расстояние в несколько километров. Особенно перспективно их применение в различной аппаратуре. Речь идет об аппаратах, в оптических системах которых для отклонения и искривления световых лучей используются линзы, зеркала, призмы. [26]
Но, к счастью, в рассуждениях внутреннего наблюдателя имеется серьезная ошибка, спасающая наши предыдущие заключения. Он сказал: Луч света невесом и потому не будет подвергаться действию поля тяготения. Луч света несет энергию, а энергия имеет массу. Но на всякую инертную массу поле тяготения оказывает воздействие, так как инертная и тяжелая массы эквивалентны. Луч света будет искривляться в поле тяготения точно так же, как искривляется траектория тела, брошенного горизонтально со скоростью, равной скорости света. Если бы внутренний наблюдатель рассуждал строго и принял бы во внимание искривление световых лучей в поле тяготения, то его выводы были бы точно такими же, как и выводы внешнего наблюдателя. [27]