Общая теория относительности

Общая теория относительности

Общая теория относительности применяется  уже ко всем системам отсчета (а не только к движущимися с постоянной скоростью друг относительно друга) и выглядит математически гораздо сложнее, чем специальная (чем и объясняется разрыв в одиннадцать лет между их публикацией). Она включает в себя как частный случай специальную теорию относительности (и, следовательно, законы Ньютона). При этом общая теория относительности идёт значительно дальше всех своих предшественниц. В частности, она дает новую интерпретацию гравитации.

Общая теория относительности делает мир четырехмерным: к трем пространственным измерениям добавляется время. Все  четыре измерения неразрывны, поэтому  речь идет уже не о пространственном расстоянии между двумя объектами, как это имеет место в трехмерном мире, а о пространственно-временных  интервалах между событиями, которые  объединяют их удаленность друг от друга — как по времени, так и в пространстве. То есть пространство и время рассматриваются как четырехмерный пространственно-временной континуум или, попросту, пространство-время. В этом континууме наблюдатели, движущиеся друг относительно друга, могут расходиться даже во мнении о том, произошли ли два события одновременно — или одно предшествовало другому. К счастью для нашего бедного разума, до нарушения причинно-следственных связей дело не доходит — то есть существования систем координат, в которых два события происходят не одновременно и в разной последовательности, даже общая теория относительности не допускает.

Закон всемирного тяготения Ньютона говорит нам, что между любыми двумя телами во Вселенной существует сила взаимного притяжения. С этой точки зрения Земля вращается вокруг Солнца, поскольку между ними действуют силы взаимного притяжения. Общая теория относительности, однако, заставляет нас взглянуть на это явление иначе. Согласно этой теории, гравитация — это следствие деформации («искривления») упругой ткани пространства-времени под воздействием массы (при этом чем тяжелее тело, например Солнце, тем сильнее пространство-время «прогибается» под ним и тем, соответственно, сильнее его гравитационное поле). Представьте себе туго натянутое полотно (своего рода батут), на которое помещен массивный шар. Полотно деформируется под тяжестью шара, и вокруг него образуется впадина в форме воронки. Согласно общей теории относительности, Земля обращается вокруг Солнца подобно маленькому шарику, пущенному кататься вокруг конуса воронки, образованной в результате «продавливания» пространства-времени тяжелым шаром — Солнцем. А то, что нам кажется силой тяжести, на самом деле является, по сути чисто внешнем проявлением искривления пространства-времени, а вовсе не силой в ньютоновском понимании. На сегодняшний день лучшего объяснения природы гравитации, чем дает нам общая теория относительности, не найдено.

Проверить общую теорию относительности  трудно, поскольку в обычных лабораторных условиях ее результаты практически  полностью совпадают с тем, что  предсказывает закон всемирного тяготения Ньютона. Тем не менее несколько важных экспериментов были произведены, и их результаты позволяют считать теорию подтвержденной. Кроме того, общая теория относительности помогает объяснить явления, которые мы наблюдаем в космосе, — например, незначительные отклонения Меркурия от стационарной орбиты, необъяснимые с точки зрения классической механики Ньютона, или искривление электромагнитного излучения далеких звезд при его прохождении в непосредственной близости от Солнца.

На самом деле результаты, которые  предсказывает общая теория относительности, заметно отличаются от результатов, предсказанных законами Ньютона, только при наличии сверхсильных гравитационных полей. Это значит, что для полноценной  проверки общей теории относительности  нужны либо сверхточные измерения  очень массивных объектов, либо черные дыры, к которым никакие наши привычные интуитивные представления неприменимы. Так что разработка новых экспериментальных методов проверки теории относительности остается одной из важнейших задач экспериментальной физики.

Релятивизм.

Релятивизм (от лат. relativus - относительный) - методологический принцип, состоящий в метафизической абсолютизации относительности и условности содержания познания. Релятивизм проистекает из одностороннего подчёркивания постоянной изменчивости действительности и отрицания относительной устойчивости вещей и явлений. Гносеологические корни релятивизма - отказ от признания преемственности в развитии знания, преувеличение зависимости процесса познания от его условий (например, от биологических потребностей субъекта, его психического состояния или наличных логических форм и теоретических средств). Факт развития познания, в ходе которого преодолевается любой достигнутый уровень знания, релятивисты рассматривают как доказательство его неистинности, субъективности, что приводит к отрицанию объективности познания вообще, к агностицизму.

Релятивизм как методологическая установка восходит к учению древнегреческих  софистов: из тезиса Протагора "человек  есть мера всех вещей..." следует признание  основой познании только текучей  чувственности, не отражающей какой-либо объективных и устойчивых явлений. Элементы релятивизма характерны для  античного скептицизма: обнаруживая  неполноту и условность знаний, зависимость  их от исторических условий процесса познания, скептицизм преувеличивает значение этих моментов, истолковывает  их как свидетельство недостоверности  всякого знания вообще. Аргументы  релятивизма философы 16 - 18 вв. (Эразм  Роттердамский, М. Монтень, П. Бейль) использовали для критики догматов религии и традиционных основоположений метафизики. Иную роль релятивизм играет в идеалистическом эмпиризме (Дж. Беркли, Д. Юм; махизм, прагматизм, неопозитивизм). Абсолютизация относительности, условности и субъективности познании, вытекающая из сведения процесса познания к эмпирическому описанию содержания ощущений, служит здесь обоснованием субъективизма.

Определённое влияние  релятивизм приобрёл на рубеже 19 - 20 вв. в связи с философским осмыслением  революции в физике. Опираясь на метафизическую теорию познания, игнорируя  принцип историзма при анализе  изменения научного знания, некоторые  учёные и философы говорили об абсолютной относительности знаний (Э. Мах, Й. Петцольдт), о полной их условности (Ж. А. Пуанкаре) и т.п.

В разных исторических условиях принцип релятивизма имеет различное  социальное значение. В некоторых  случаях релятивизм объективно способствовал  расшатыванию отживших социальных порядков, догматического мышления и косности. Чаще всего релятивизм - следствие  и выражение кризиса общества, попытка оправдания утраты исторической перспективы в его развитии.