3.10. Какие явления связаны в общей теории относительности (ото) а. Эйнштейна? Какой переворот в физике произвела эта теория?

В специальной теории относительности свойства простран­ства и времени рассматриваются без учета гравитационных полей²², которые не являются инерциальными²³.

Общая теория относитель­ности распространяет законы природы на все, в том числе на неинерциальные системы. Общая теория относительности связала тяготение с электромагнетизмом и механикой. Она заменила нью­тонов механистический закон всемирного тяготения на полевой закон тяготения.

«Схематически мы можем сказать: переход от ньютонова закона тяготения в общей относительности до некото­рой степени аналогичен переходу от теории электрических жидкостей и закона Кулона к теории Максвелла²⁴» (Эйнштейн А., Инфельд Л. Цит. соч.- С. 196). И здесь физика перешла от веществен­ной к полевой теории.

Три века физика была механистической и имела дело только с веществом. Но «уравнения Максвелла описывают структуру элект­ромагнитного поля. Ареной этих законов является все пространство, а не одни только точки, в которых находится вещество или заряды, как это имеет место для механических законов» (Там же.- С. 120). Представление о поле победило механицизм.

Обратить внимание: Уравнения Максвелла описывают «структуру электромагнитного поля». Эти уравнения (законы Максвелла) имеют общий характер: их «ареной» являются не только точки, в которых находятся вещество или заряды (как это в механической теории), а все пространство. Уравнения Максвелла «не связывают, как это имеет место в законах Ньютона, два широко разделенных события, они не связы­вают события здесь с условиями там. Поле здесь и теперь зависит от поля в непосредственном соседстве в момент только что протек­ший» (Там же.- С. 120). Это существенно новый момент полевой кар­тины мира. Электромагнитные волны распространяются со скоро­стью света в пространстве и аналогичным образом действует грави­тационное поле.

3.11. Какую роль, согласно ото, играют массы, создающие поле тяготения?

Массы, создающие поле тяготения, по общей теории относи­тельности, искривляют пространство и меняют течение времени.

Чем сильнее поле, тем медленнее течет время по сравнению с тече­нием времени вне поля.

Тяготение зависит не только от распределе­ния масс в пространстве, но и от их движения, от давления и натяже­ний, имеющихся в телах, от электромагнитного и всех других физи­ческих полей.

Изменения гравитационного поля распределяются в вакууме со скоростью света.

В теории Эйнштейна материя влияет на свойства пространства и времени.

3.12. Что происходит с геометрией пространства при переходе к космическим масштабам?

При переходе к космическим масштабам геометрия простран­ства:

1. перестает быть евклидовой;

2. изменяется от одной области к другой в зависимости от плотности масс в этих областях и их движе­ния;

3. в масштабах метагалактики геометрия пространства изменяет­ся со временем вследствие расширения метагалактики;

4. при скоро­стях, приближающихся к скорости света, при сильном поле прост­ранство приходит в сингулярное состояние, т. е. сжимается в точку;

5. через это сжатие мегамир приходит во взаимодействие с микроми­ром и во многом оказывается аналогичным ему;

6. классическая меха­ника остается справедливой как предельный случай при скоростях, намного меньших скорости света, и массах, намного меньших масс в мегамире.