"Стивен Хокинг. Мир в ореховой скорлупе " - читать интересную книгу автора

пространство-время.

Рис. 1.12 Искривление пространства-времени

Ускорение и гравитация могут быть эквивалентны, только если массивное
тело искривляет пространство-время, тем самым изгибая траектории объектов в
своей окрестности.
С помощью своего друга Марселя Гроссмана Эйнштейн изучил теорию
искривленных пространств и поверхностей, которая была разработана ранее
Георгом Фридрихом Риманом. Но Риман думал только об искривленном
пространстве. Эйнштейн понял, что искривляется пространство-время. В 1913 г.
Эйнштейн и Гроссман совместно написали статью, в которой выдвинули идею, что
сила, о которой мы думаем как о гравитации, - это лишь проявление того, что
пространство-время искривлено. Однако из-за ошибки Эйнштейна (и ему, как
всем нам, свойственно было ошибаться), им не удалось найти уравнения,
которые связывают кривизну пространства-времени с находящимися в нем массой
и энергией. Эйнштейн продолжил работать над проблемой в Берлине, где его не
беспокоили домашние дела и практически не затронула война, и в итоге нашел
правильные уравнения в ноябре 1915 г. Во время поездки в Гет-тингенский
университет летом 1915 г. он обсудил свои идеи с математиком Давидом
Гильбертом, и тот независимо вывел те же самые уравнения на несколько дней
раньше Эйнштейна. Тем не менее сам Гильберт признавал, что честь создания
новой теории принадлежит Эйнштейну. Это была идея последнего - связать
гравитацию с искривлением пространства-времени. И надо отдать должное
цивилизованности тогдашнего германского государства, за то что научные
дискуссии и обмен идеями могли без помех продолжаться даже в военное время.
Какой контраст с эпохой нацизма, которая наступила двадцатью годами позже!
Новая теория искривленного пространства-времени получила название общей
теории относительности, чтобы отличать ее от первоначальной теории, которая
не включала гравитацию и ныне известна как специальная теория
относительности. Она получила очень эффектное подтверждение в 1919 г., когда
британская экспедиция наблюдала в Западной Африке незначительное изгибание
света звезды, проходящего вблизи Солнца во время затмения (рис. 1.13). Это
было прямым доказательством того, что пространство и время искривляются, и
стимулировало самый глубокий пересмотр представлений о Вселенной, в которой
мы живем, с тех пор как Евклид написал свои "Начала" около 300 г. н. э.

Рис. 1.13. Искривление света

Свет звезды проходит вблизи Солнца и отклоняется, поскольку Солнце
искривляет пространство-время (а). Это приводит к небольшому смещению
видимого положения звезды при наблюдении с Земли (Ь). Увидеть такое можно во
время затмения.
Общая теория относительности Эйнштейна превратила пространство и время
из пассивного фона, на котором разворачиваются события, в активных
участников динамических процессов во Вселенной. И отсюда выросла великая
задача, которая остается на переднем крае физики XXI века. Вселенная
заполнена материей, и эта материя искривляет пространство-время таким
образом, что тела падают друг на друга. Эйнштейн обнаружил, что его
уравнения не имеют решения, которое описывало бы статическую, неизменную во