Страница 52 из 161
Теория относительности
Теория относительности, которая произвела революцию в наших представлениях о времени и пространстве, и которая приводит к очень важным следствиям, до 1918 г. (до конца конец Первой мировой войны) оставалась неизвестной широким кругам, за исключением немногих специалистов. Затем ситуация изменилась, и она привлекла всеобщее внимание благодаря новому способу мышления и новой философии.
Рто случилось РІ то время, РєРѕРіРґР° РІСЃРµ устали РѕС‚ РІРѕР№РЅС‹ Рё победители Рё побежденные. Люди хотели чего-то РЅРѕРІРѕРіРѕ. Теория относительность давала именно то, что было нужно, Рё РѕРЅР° стала центральным аргументом преобразований. Рто позволило людям забыть РЅР° время ужасы РІРѕР№РЅС‹ Рё проблемы, которые РѕРЅР° вызвала.
Об относительности было написано фантастическое число статей в газетах и журналах. Никогда прежде и затем специфическая идея не вызывала такого огромного интереса. Большинство из того, что писалось и говорилось, относилось к общим философским идеям, а не являлось серьезным научным обсуждением. Было мало точной информации, но многие люди были счастливы изложить свои идеи.
Р’ Великобритании только РѕРґРёРЅ человек, астроном Рё математик, СЃСЌСЂ Артур Рддингтон (18821944) РїРѕ-настоящему РїРѕРЅСЏР», что такое теория относительности, Рё стал авторитетнейшим специалистом РІ этой области РІ своей стране. Его крайне интересовали астрономические следствия теории Рё возможность проверки теории СЃ помощью астрономических наблюдений. РўСЂРё возможных проверки теории, основанные РЅР° предсказаниях Рйнштейна, были сделаны РІ его работе 1915 Рі. Первая связана СЃ движением планеты Меркурий. Было установлено, что перигелий (точка траектории планеты, ближайшая Рє Солнцу) Меркурия смещается Р·Р° РѕР±РѕСЂРѕС‚ приблизительно РЅР° 43 угловые секунды. Рто РЅРµ укладывалось РІ теорию Ньютона Рё долго озадачивало астрономов.
Новая теория Рйнштейна точно предсказывала этот эффект, Рё измерения Рддингтона подтвердили эти предсказания. Рто было большим успехом теории, РЅРѕ оставило Рйнштейна безучастным, РєРѕРіРґР° РѕРЅ узнал Рѕ подтверждении Рддингтона, так как нисколько РЅРµ сомневался РІ справедливости своей теории.
Второе подтверждение связано СЃ отклонением света, который РїСЂРѕС…РѕРґРёС‚ вблизи Солнца. Теория гравитации Рйнштейна утверждает, что свет, проходящий вблизи Солнца, должен отклоняться. Согласно теории Ньютона, также должно быть отклонение, РЅРѕ РѕРЅРѕ РІ РґРІР° раза меньше того, что предсказывается Рйнштейном (СЂРёСЃ. 20). Поэтому, наблюдая звезды вблизи солнечного РґРёСЃРєР°, чей свет РїСЂРѕС…РѕРґРёС‚ вблизи Солнца, прежде чем достигает Земли, можно проверить теорию. Однако РјС‹ можем наблюдать звезды вблизи солнечного РґРёСЃРєР° только РІ момент полного затмения, РєРѕРіРґР° свет Солнца блокирован Луной. Подходящее затмение происходило РІ 1919 Рі., Рё Рддингтон организовал РґРІРµ экспедиции для его наблюдения: РѕРґРЅСѓ РІ Бразилию РїРѕРґ руководством Рђ. РЎ. Кроммелина (1865 1939) РёР· Гринвичской обсерватории, Р° РґСЂСѓРіСѓСЋ РЅР° Принцевы Острова, около побережья Р�спанской Гвинеи, СЂСѓРєРѕРІРѕРґРёРјСѓСЋ РёРј самим. РћР±Рµ экспедиции получили результаты, подтверждающие теорию Рйнштейна. Р’ Лондоне, 6 РЅРѕСЏР±СЂСЏ, РЅР° объединенном собрании Королевского Общества Рё Королевского астрономического общества, президент Королевского общества, нобелевский лауреат Дж. Дж. РўРѕРјСЃРѕРЅ, услышав результаты Рддингтона, превознес работу Рйнштейна как РѕРґРЅРѕ РёР· высочайших достижений человеческой мысли.
Рис. 20. Во время затмения Солнца можно наблюдать свет, приходящий от двух звезд сбоку от диска Солнца. �з-за того, что гравитационное поле Солнца искривляет свет, звезды, наблюдаемые с Земли в направлении продолженных лучей, кажутся разнесенными дальше, чем на самом деле
Однако точность этих подтверждений была недостаточно высока РёР·-Р·Р° трудностей таких наблюдений. Совсем недавно этот эффект СЃРјРѕРі подвергнуть проверке Р·Р° счет использования вместо света микроволн. Были открыты объекты звездного типа, сильно излучающие РІ радиодиапазоне (квазизвездные радиоисточники, или квазары). РљРѕРіРґР° РѕРґРёРЅ РёР· РЅРёС… находится позади Солнца, РјС‹ можем наблюдать, отклоняются ли радиоволны, проходящие вблизи Солнца. Для этого нет необходимости ожидать затмения, поскольку Солнце слабо испускает радиоволны. Результат, СЃ необходимыми коррекциями побочных эффектов, показал, что теория Рйнштейна подтверждается СЃ более высокой точностью, чем РЅР° световых волнах.
Отклонение света Р·Р° счет гравитации оказалось даже еще более впечатляющим РІ недавние РіРѕРґС‹. Масса галактики может действовать как линза Рё фокусировать свет, который РїСЂРёС…РѕРґРёС‚ РѕС‚ удаленного источника, расположенного позади нее (СЂРёСЃ. 21). Если этот источник, галактика, действующая как линза, Рё телескоп расположены (настроены) должным образом, тогда гравитационная линза дает совершенное РєСЂСѓРіРѕРІРѕРµ изображение (кольцо Рйнштейна), наблюдаемое РЅР° некоторых фотографиях, полученных различными методами РІ разных ситуациях.