Общие выводы

Разработку специальной теории относительности можно считать завершенной: дальнейшие исследования не добавят к ней уже ничего нового. Если принять две основные аксиомы, на которых базируется эта теория, то выводы получатся просто в результате формально-логических построений. Со временем основные идеи теории станут достоянием широкой публики, их будут принимать как нечто само собой разумеющееся, а об их революционном характере забудут. Если же когда-нибудь понадобится осуществить сношение между мирами, удаляющимися друг от друга со скоростями, сравнимыми со скоростью света, то теория окажет сильное влияние на характер связи. Однако эта возможность кажется столь отдаленной, что ее вполне можно не принимать в расчет.

Что же касается общей теории относительности, то она в некотором смысле еще находится в стадии разработки. Ее выводы, без сомнения, требуют гораздо более детального обсуждения. Утверждение, что эйнштейновский закон пространства-времени вытеснил ньютоновский закон всемирного тяготения, не означает, что теория Эйнштейна объясняет все явления современной физики. Еще не переброшен, к примеру, мост между общей теорией относительности и квантовой теорией. Но если принять принципы специальной теории относительности, то ньютоновский закон всемирного тяготения в существующем виде теряет смысл просто вследствие своей неоднозначности. Кроме сомнений, связанных с величиной массы в выражении и обусловленных изменением массы со скоростью, присутствие величины делает это выражение также зависящим от условий наблюдения.

Вследствие этого закон теряет свою замечательную особенность — универсальность. Формулировку закона, без сомнения, можно видоизменить и тем самым устранить трудности в его истолковании. Однако пытаться сделать это не имеет смысла, так как в любом случае его не удастся записать в таком виде, который был бы справедлив с точки зрения всех наблюдателей.

Поэтому этот закон не удовлетворяет требованиям, которым, согласно предшествующему обсуждению, должен отвечать закон природы.

И в то же время расчеты, выполненные с использованием этого закона, приводят к результатам, которые довольно близки к даваемым общей теорией относительности Эйнштейна. Формально у этих теорий нет ничего общего; более того, они основаны на противоположных предпосылках. Ньютон предполагал существование абсолютного пространства и времени, и его законы движения связаны с этими гипотезами. Эйнштейн считал эти предположения неверными и создал понятие пространственно-временной области (а не пространства и времени). Огромное достижение его теории заключается в том, что она позволяет установить однозначную траекторию, связывающую в пространстве-времени два события и не зависящую от выбора системы отсчета. Эта траектория явилась обобщением прямолинейного пути в евклидовом пространстве; ее можно найти как в случае поля, лишенного вещества, так и в поле, содержащем материю. Как специальная, так и общая теория относительности являются теориями геодезических линий. В этой книге рассмотрены те стороны проблемы, которые могут считаться твердо установленными или по крайней мере подкрепленными убедительными данными, хотя будущие исследования могут привести к некоторым изменениям. Но теория позволила физикам сформулировать дальнейшие проблемы, которые, правда, на сегодняшний день следует считать чисто умозрительными.

Каково строение Вселенной? Конечна или бесконечна Вселенная? Непрерывна или дискретна? Что составляет ее сущность — вещество или события? На некоторые, а может быть и на все эти вопросы никогда не удастся получить окончательных и исчерпывающих ответов. Что касается первого из этих вопросов, то имеется ряд доказательств, что Вселенная конечна, но, вне сомнения, безгранична, а оценку ее размеров можно получить исходя из того, что свет, беспрепятственно путешествовавший вокруг Вселенной,

возвратится в исходную точку спустя миллиард лет. Вполне возможно, что в будущем наука сможет осуществить успешную практическую проверку, которая позволит решить этот вопрос.

Теория относительности описывает законы, которым подчиняются реальные вещи, и очерчивает их природу. Этим, конечно, исчерпывается все, что эта теория в состоянии сделать. О внутренней природе вещей она не может ничего сказать: здесь слово принадлежит философии.

УПРАЖНЕНИЯ

(см. скан)

ОТВЕТЫ

(см. скан)

(см. скан)