Глава 3. Общая теория относительности

Со времен античности известны мировоззрения, согласно которым время и пространство связаны с природными телами и их движением. выше уже отмечалось, что сущностью времени Аристотель считал движение. Выдающийся математик и философ XVII—XVIII вв. Лейбниц известен своей “реляционной концепцией”, согласно которой без природных тел нет и пространства.

Выдающийся математик XIX в. Николай Лобачевский при создании им гиперболической неевклидовой геометрии также утверждал, что наши представления о геометрии мира связаны с природными телами, их движением, а не являются априорными абстракциями.

Одной из характерных черт неевклидовых геометрий является пересмотр так называемого 5-го постулата Евклида: Через точку “А” вне прямой “а” в плоскости, проходящей через “А” и “а”, можно провести лишь одну прямую, не пересекающую “а”. В геометрии Лобачевского через такую точку можно провести, по крайней мере, две прямые, не пересекающие прямую “а”.

Не случайно идеи неевклидовой геометрии (Н.Лобачевский, Я.Бойяи, К.Гаусс, Б.Риман) вошли в аппарат общей теории относительности (ОТО) для описания искривления пространства в гравитационных полях.

Согласно ОТО, континуум “пространство-время” связывается не только с инерциальными системами отсчета, как в СТО, но и с неинерциальными системами: системами, движущимися друг относительно друга с ускорением или находящимися в гравитационном поле тел большой массы. В ОТО постулат о постоянстве скорости света во всех системах отсчета дополняется “эквивалентности принципом”, согласно которому поле тяготения в небольшой области пространства и времени тождественно по своему проявлению ускоренной системе отсчета.

Для описания явлений природы при таком подходе используется аппарат неевклидовых геометрий (геометрий, в которых пространство искривлено). При малых ускорениях и малых гравитационных полях уравнения ОТО переходят в уравнения СТО, которые, в свою очередь, при скоростях тел (систем), значительно меньших скорости света, переходят в уравнения классической механики Ньютона. Другими словами, ОТО включает СТО как частный случай.