|
Базой обобщения СТО на ускоренные движения послужили известные к тому времени экспериментальные данные. Г. Галилей после сталкивания с Пизанской башни различных тел заявил, что все тела падают на землю с одинаковым ускорением, не зависящим от массы тел и вещества, из которого они состоят. Мысленный эксперимент с падающим в поле тяжести Земли лифтом, ввиду неразличимости находящимся в его кабине наблюдателем состояний падения и покоя, стал предтечей так называемого узкого (слабого) принципа эквивалентности. Согласно этому принципу, все материалы – свинец, уголь, вода, золото, сурьма, дерево и т.д. – ведут себя одинаково при действии на них силы тяжести. Широкий (сильный) принцип эквивалентности понимается как равнозначность всех ускоренных систем отсчета в отношении формулировки в них, действия в них физических закономерностей и, таким образом, соответствующих физических теорий. Эта инвариантность физических законов в различных ускоренных системах отсчета связывается также со свободно падающими в гравитационном поле телами. Аристотель утверждал, однако, что тела падают на землю различным образом. Их ускорения зависят от массы и состава тел. Но Г. Галилей проводил опыты с пушечными ядрами, вылитыми из чугуна, и свинцовыми пулями и пришел к разногласиям с античным физиком. По Г. Галилею, все тела устремляются вниз с одинаковым усердием. Не будем пока касаться точности проведения экспериментов. Просто для их оценки примем во внимание закон Архимеда и закон «всемирного» тяготения И. Ньютона. Рассмотрим знаменитое наследие мыслителя и механика из Сиракуз. Если массы двух различных веществ (ртути и силициума) одинаковы, но плотности их различны, то они имеют разные объемы, вытесняя тем самым разные объемы воздуха (а также виртуальной субстанции физического вакуума, совокупности физических полей, в том числе гравитационного поля). Значит, выталкивающая сила, действующая на тело, погруженное в выталкивающую среду, будет действовать больше в том случае, когда объем его больше. При одинаковой массе менее плотное тело, вытесняющее больший объем физических полей (и воздуха), будет испытывать действительное ускорение меньшее, т.к. сила Архимеда, направленная вертикально вверх, будет у него большая, чем у более плотного тела. Это первое и достаточно очевидное нарушение узкого «принципа эквивалентности» для тел, находящихся в том числе в самом гравитационном поле, не говоря уже о воздухе. Пусть теперь шарообразные тела состоят из одного и того же материала, но массы их разные. Так как массы тел разные, то по закону «всемирного» тяготения И. Ньютона они притягивают Землю с разными силами. А так как Земля имеет одну и ту же массу, участвующую в гравитационном взаимодействии тел, то под действием разных по величине сил она будет испытывать разные ускорения навстречу притягивающим ее телам с разными массами: ai = ?mi / r2, где ai – ускорение Земли под действием притяжения телом, mi – масса тела, ? – гравитационная постоянная, r – расстояние между центрами масс Земли и тела. Тело с большей массой вызывает большее ускорение Земли к нему, чем тело с меньшей массой, даже если тела одинаково удалены от центра Земли. Но тело с большей массой испытывает к Земле такое же ускорение, как и тело с меньшей массой, так как в формуле закона тяготения И. Ньютона массы тел просто сокращаются ввиду принятия постулата: инертная масса с точностью до несущественного коэффициента равна его пассивной гравитационной массе. Тем не менее, даже в рамках классической теории тяготения реальное сближение тел с Землей будет происходить с различными ускорениями, если тела имеют различные массы. Это тем более так для соизмеримых по величине масс тел, например при гравитационном взаимодействии элементарных частиц разного сорта. Поэтому в микромире ОТО, ввиду принятия в качестве постулата узкого принципа эквивалентности, неприемлема. То есть экстраполяция этой теории в микромир некорректна, неправомерна и осуществляется теоретиками по недоразумению. — 80 —
|