"Все в мире относительно". Для человека XXI в этой фразе нет ничего нового. Мысль о том, что никакой объективной реальности не существует, а любое "настоящее" субъективно кажется нам естественным. Но так было давно не всегда. Вера в Абсолюта - первоначало всего Сущего, вечное и неизменное, бесконечное и безмерное закончилась в 1915 году. А убийцей Абсолюта является добродушный усатый дядя с обложки учебника физики. Его идея относительности родилась сравнительно недавно и её появлению мы обязаны человеку, который является в нашем представлении, воплощением гения. Когда мы видим его фотографию с высунутым языком или читаем его имя мы думаем «Да, вот так и должен выглядеть ученый».
Повод для того чтобы освежить школьный курс физики и еще раз напомнить как несправедлива жизнь в этом году предоставил Нобелевский комитет. Премию по физики присудили за исследование черных дыр. Примечательно, что половина премии ушла теоретику Роджеру Пенроузу за открытие «что образование черных дыр является следствием общей теории относительности».
Общая теория относительности (ОТО) - революционная идея немецкого гения которая перевернула представления об устройстве жизни вокруг нас. Два главных тезиса теории состоят в следующем:
1. Принцип относительности: физические законы сохраняются даже для тел, являющихся инерциальными системами отсчета, т. е. двигающимися на постоянной скорости относительно друг друга.
2. Принцип скорости света: скорость света остается неизменной для всех наблюдателей, независимо от их скорости по отношению к источнику света. (Физики обозначают скорость света буквой с).
Эйнштейн обладал уникальной суперспособностью - моделировать безумно сложные мысленные эксперименты в своей голове (наверно нечто схожее с чертогами разума Шерлока Холмса). Любая его идея сначала проходила проверку мысленным экспериментом, а потом уже она переносилась на бумагу на языке математики. Один из таких экспериментов показывает почему свет изгибается под действием гравитации:
Представьте себе, что вы находитесь на космическом корабле, в руках у вас лазер, с помощью которого вы посылаете лучи света в потолок, на котором закреплено зеркало. Свет, отражаясь, падает на детектор, который их регистрирует.
Ваш корабль двигается с постоянной скоростью. для вас свет отразится и по прямой придет на детектор и ничего необычного вы не заметите.
Наблюдатель же увидит совершенно другую картину. С его точки зрения, луч света пройдет по диагонали к зеркалу на потолке, отразится от него и по диагонали упадет на детектор.
Траектория луча света для вас и для Наблюдателя будет выглядеть по-разному и длина его будет различной. А стало быть и длительность времени, которое требуется лазерному лучу для прохождения расстояния к зеркалу и к детектору, будет вам казаться различным.
Реальное подтверждение мысленного эксперимента ОТО получила в 1919 году когда астрофизик Артур Эддингтон сообщил что, как и предсказывает ОТО свет изгибается вблизи Солнца.
Однако даже экспериментальное подтверждение не убедило Нобелевских лауреатов отдать премию Эйнштейну за ОТО хотя его номинировали множество авторитетных ученых. Эйнштейн настолько опередил время, что большинство в комитете так и не смогли вникнуть в суть идеи о единстве пространства-времени и материи. Нерешительность комитета вылилась в то, что Нобелевскую премию по физике решили не вручать в 1921 году. Прождав год и обдумав как будет глупо не давать Эйнштейну премию комитет дал задним числом премию гениальному немцу в 1922 году за 1921 год "за открытие закона фотоэлектрического эффекта". Эйнштейн был разочарован такой формулировкой и пропустил официальную церемонию вручения премии. Через год в своей Нобелевской лекции перед королем Швеции он ни слово не скажет о фотоэлектрическом эффекте, а будет рассказывать о том, как важна ОТО и о своем новом увлечении – поиске единой теории поля, которая должна объединить: ОТО, электромагнетизм и квантовую теорию. Посвятив этой работе всю оставшеюся жизнь Эйнштейну так и не удастся собрать всю физику в единую элегантную теорию. За ОТО до конца своей жизни Эйнштейн так и не получит свою заслуженную награду.
Поиски единой теории поля продолжаются и сегодня, однако пока людям не удаётся уложить всю сложность всех физических законов природы в простое уравнение вроде E=mc^2.
P.S. Подписывайтесь на канал Ошибка наблюдателя чтобы всегда получать качественный контент
