Представим, что с Земли отправляется в космическое путешествие ракета, движущаяся со скоростью, составляющей 0,9999 скорости света Допустим, что в системе ракеты реально истек один год, т. е люди постарели на один год, пружинные часы, находящиеся на ракете, отметили промежуток времени, равный одному году, радиоактивные вещества подверглись распаду в количестве, соответствующем одному году, и т. д. В то же время на Земле так же реально истечет 70 лет, т е. вернувшиеся на ракете люди, постаревшие всего на один год, встретятся на Земле со своими детьми или даже внуками, которые будут старше их. СТО впервые ввела в науку также представление о тесной взаимосвязи и взаимодополнительности пространства и времени. С точки зрения СТО поведение любого тела можно описать только с помощью четырех взаимозависимых координат — трех пространственных и временной. Физические процессы протекают в “четырехмерном пространстве” (“четырехмерном мире Минковского”), что, разумеется, нельзя понимать буквально, как существование собственно пространства с четырьмя измерениями СТО объединила физические представления только применительно к так называемым “инерциальным системам”, т.е. системам, движущимся равномерно и прямолинейно. Общая теория относительности (ОТО) представляет собой дальнейшее обобщение физической теории, относящейся к любым, инерциальным и неинерциальным, системам. Центральным постулатом ОТО является принцип эквивалентности инерциальной и гравитационной масс. ОТО исходит из признания наиболее широким и универсальным физическим взаимодействием в видимой Вселенной тяготения, которое определяет свойства пространства и времени. Поэтому ОТО один из крупнейших физиков современности В.А. Фок назвал общей теорией тяготения С позиций ОТО протяженность и длительность зависят от интенсивности гравитации: чем интенсивнее поле тяготения, тем меньше протяженность и медленнее течет время. Однако еще больший интерес представляет введенное Ото понятие о кривизне пространства, связанного с самой природой поля тяготения. Представление о кривизне пространства тяготения получило блестящее подтверждение в наблюдениях солнечного затмения (1919 г.), которое происходило на фоне группы ярких звезд, что позволило вычислить наблюдаемую величину кривизны околосолнечного пространства. Эта величина оказалась весьма близкой той, которую определил ранее Эйнштейн На основе ОТО возникла релятивистская космология, в которой выдвинут ряд моделей видимой Вселенной. Как было показано нашим соотечественником А.А.Фридманом, уравнения ОТО допускают решения, которые рассматривают видимую Вселенную как эволюционирующую. Эволюция видимой Вселенной заключается прежде всего в ее расширении, в процессе которого происходит образование наблюдаемых в настоящее время физических объектов — вещества, поля, элементарных частиц, галактик, небесных тел и т. д. Благодаря открытию Хабблом (1929) “красного смещения” спектра удаленных галактик, которое было истолковано (на основе “эффекта Допплера”) как свидетельство “разбегания галактик”, а также “реликтового излучения” с температурой примерно 3°К, была разработана теория “горячей Вселенной”, или, иначе, расширяющейся Вселенной. Согласно этой теории наша Вселенная (Метагалактика) 15-20 млрд. лет назад возникла в результате космического Большого взрыва, которому предшествовало так называемое “сингулярное” (“особенное”) состояние, когда материя видимой Вселенной была “стянута в точку”, находилась в сверхплотном состоянии, характеризующемся бесконечной плотностью, температурой, кривизной пространства Представление о сингулярном состоянии как “стянутой в точку” материи с бесконечными значениями физических величин является, конечно, идеализацией, поскольку физика не располагала средствами установить размеры (радиус) видимой Вселенной в ее исходном сверхплотном состоянии. — 142 —
|