Скачать книгу

якби світло зорі завжди проходило близько до Сонця, ми не змогли б з’ясувати, чи відхиляється промінь світла, чи зоря й справді розташована там, де ми, як здається, її бачимо. Однак оскільки Земля рухається по орбіті, то позаду Сонця опиняються різні зорі. Їхнє світло відхиляється, унаслідок чого змінюється видиме положення щодо інших зір.

      Викривлення променів світла поблизу Сонця

      За звичайних умов спостерігати цей ефект дуже важко, бо світло Сонця затьмарює зорі, розташовані поблизу нього на небі. Утім зробити це можна під час сонячних затемнень, коли Місяць «переходить дорогу» сонячним променям. Гіпотезу Ейнштейна про відхилення світла годі було перевірити відразу ж, тобто 1915 року, адже точилася Перша світова війна. Тільки 1919 року британська експедиція, що спостерігала затемнення Сонця в Західній Африці, підтвердила, що Сонце таки відхиляє світло, як і передбачав Ейнштейн. Цей внесок британської науки в доведення німецької теорії світ привітав тоді як символ примирення двох країн після війни. За іронією долі, коли світлини, зроблені експедицією, згодом перевірили, з’ясувалося, що похибки вимірювань не поступалися за величиною ефекту, який намагалися виміряти. Цей збіг був щасливою випадковістю, а можливо, дослідники заздалегідь знали, якого результату мають досягти, – таке в науці трапляється часто-густо. Згодом відхилення світла, однак, вдалося з високою точністю підтвердити на підставі численних спостережень.

      Ще одне передбачення загальної теорії відносності полягає в тому, що біля масивних тіл, таких як Земля, час має сповільнювати плин. Цього висновку Ейнштейн дійшов іще 1907 pоку, за п’ять років до того, як зрозумів, що гравітація змінює форму простору, і за вісім років до того, як остаточно сформулював свою теорію. Він обчислив величину цього ефекту, виходячи з принципу еквівалентності, який відіграє в загальній теорії відносності ту ж таки роль, що й принцип відносності – у спеціальній теорії.

      Нагадаємо, що, згідно з основним постулатом спеціальної теорії відносності, усі фізичні закони однакові для всіх неспинних у русі спостерігачів незалежно від їхньої швидкості. Грубо кажучи, принцип еквівалентності поширює це правило й на тих спостерігачів, які рухаються не вільно, а під дією гравітаційного поля. Точне формулювання цього принципу містить низку технічних застережень. Наприклад, якщо гравітаційне поле неоднорідне, то застосовувати принцип слід окремо до рядів невеликих перекриваних однорідних полів-«латок», проте не будемо цим журитися. Для наших цілей принцип еквівалентності можна сформулювати так: на досить малих ділянках простору годі розмірковувати про те, чи перебуваєте ви в стані спокою в гравітаційному полі або ж рухаєтеся з постійним прискоренням у вакуумі.

      Уявіть, що ви перебуваєте в ліфті посеред порожнечі. Жодної гравітації, ні «верху», ні «низу» не існує. Ви пливете собі вільно. Потім ліфт починає рухатися, набуваючи постійного прискорення. Ви раптово відчуваєте вагу. Тобто вас притискає

Скачать книгу