Является ли что-либо абсолютным с точки зрения теории относительности?
Исследователи проанализировали общую теорию относительности Эйнштейна на суперкомпьютере Columbia в Исследовательском центре Эймса НАСА, чтобы создать трехмерную симуляцию слияния черных дыр.
Теория относительности одновременно проста и элегантна, но в то же время до безумия неинтуитивна. Нет необходимости вдаваться во все тонкости и величие этой теории, но есть одна работа Эйнштейна, которая занимала центральное место и в конечном итоге привела его к полной перестройке ньютоновского тяготения, изменяя сами наши представления о структуре Вселенной.
И эта особенность в названии: относительный. Эйнштейн обнаружил, что то, что мы когда-то считали неизменным, на самом деле таким не являлось. Чтобы понять, как Эйнштейн переписал идеи Ньютона, мы сначала должны немного отмотать время назад и понять идеи Ньютона.
Как только Ньютону пришла в голову идея концепции гравитации, силы, исходящей от всех объектов и соединяющейся со всеми ними, ему понадобилась вселенная, чтобы сделать его силу универсальной. Когда солнце "протягивает руку" со своим притяжением и указывает всем планетам, даже могущественному Юпитеру, куда двигаться дальше, эти планеты должны знать, где они находятся относительно солнца. Когда я срываю яблоко с дерева и позволяю ему упасть, яблоку нужно знать, как далеко оно находится от Земли, чтобы оно могло иметь надлежащую скорость ускорения.
Все во Вселенной должно знать, где находится все остальное, чтобы гравитация могла действовать с соответствующей силой. Итак, Ньютон представлял себе космос как огромную неподвижную сетку, ряд универсальных правил и "главных часов", а также абсолютную систему отсчета, исходя из которой можно было принимать все другие меры. (Должен отметить, что это не следует понимать буквально. Там, в пустоте космоса, нет гигантских часов, тикающих по абсолютному времени, и нет буквально "сетки" отмеченных линеек, пересекающих космос. Все это - математическая структура , которая обеспечивает механизмы для вычисления гравитационных сил , но потребность в этой структуре является первостепенной в работе Ньютона).
И поэтому, с точки зрения Ньютона о гравитации, каждое гравитационное взаимодействие должно быть рассчитано с учетом этой универсальной, фиксированной, абсолютной системы отсчета. Сущности нашей вселенной должны знать, где они находятся относительно этой неподвижной системы отсчета, чтобы гравитация могла быть нужной силы в нужное время и в нужных местах.
Но работа Джеймса Клерка Максвелла по электромагнетизму противоречила этой универсальной системе отсчета (хотя Максвелл в то время этого не осознавал). Гениальный математик Максвелл сам сказал, что скорость света - это скорость света всегда и навеки. Неважно, как быстро вы двигались, или в каком направлении вы двигались, приближался ли к вам свет или удалялся, это не имело значения. Свет двигается всегда со "скоростью света".
Если бы существовала какая-то универсальная система отсчета, какие-то главные часы и абсолютная линейка, как предлагал Ньютон, то скорость света должна быть только той скоростью, которой она является относительно этой абсолютной системы отсчета, потому что эта абсолютная система отсчета является эталоном, по которому измеряется все движение. И поэтому существование этой абсолютной рамки должно позволить вам двигаться верхом на луче света и видеть его неподвижным и застывшим на месте.
Эйнштейн выбрал Максвелла, и Эйнштейн был прав. Не существует универсальной системы отсчета, главных часов или абсолютной линейки. Нет способа судить о движении, кроме как по относительным точкам зрения каждого наблюдателя. Другими словами, это "относительность" в теории относительности : все движение относительно. Если бы Эйнштейн проехал мимо меня на своем велосипеде, я мог бы только сказать, что с моей точки зрения он движется. С его точки зрения, он мог бы справедливо утверждать, что он неподвижен, а я тот, кто находится в движении.
Отказавшись от понятий абсолютного времени и пространства, Эйнштейн кое-что получил за свои усилия. Не все вещи относительны, во Вселенной есть некоторые константы. А именно, законы физики. Все наблюдатели, великие и всеобщие, медленные и быстрые, целенаправленные и бесцельные, все наблюдатели согласны с общностью законов физики. Показательный пример - уравнения Максвелла. Говорят, что скорость света постоянна. Конец. И так оно и есть: каждый наблюдатель во Вселенной , независимо от своего положения, скорости или ускорения, всегда будет "видеть" одну и ту же скорость света .
Взято тут: https://phys.org/news/2023-11-absolute.html
