Есть мнение, что внутренне металлическое ядро Земли застыло из расплава позже, чем это диктуют законы физики. Ну как «позже»? На пару лет, а это ничтожно мало сравнительно с возрастом Земли — 4.5 миллиарда лет. Мало, но, тем не менее, существенно. Если сам факт существования у Земли твёрдого ядра — с известными диаметром, плотностью и химическим составом, — уже вызывает ненависть, ибо Земля не была распилена, а значит, ядро «никто не видел», — то замедление времени в центре планеты должно эту ненависть кратно усилить. Туда же никто не спускался с хронометром!
Но жизнь — боль. В центре Земли часы идут медленнее. Ибо гравитационное замедление времени является не просто фактом, а фактом наблюдаемым. И наблюдаемым давно. Экспериментальная проверка гравитационных уравнений Эйнштейна была проведена в 1919 году на материале аномальной прецессии перигелия Меркурия. Меркурий-то видно. Как и видно, что часы на нём отстают.
Кстати, часы, в полном соответствии с предсказаниями теории, отстают и на орбитальных станциях. Это измерено. Но там — релятивистское замедление времени. А как понять замедление гравитационное?
Так же. Как, собственно, и замедление будет иметь точно такой же масштаб, соответствующий релятивистским эффектам для первой космической скорости. Именно её наберёт тело, падающее к центру Земли через откачанную шахту.
Совпадение явно не случайно. Гравитационное и релятивистское замедление времени должно иметь общую природу. Природа же релятивистского замедления описывалась в статье об эффекте Доплера. Понятное, имеющее очевидные причины увеличение длины волны излучения удаляющегося источника, расширение пространства (ненавистное многим хуже ядра Земли), релятивистское замедление времени… Просто три разных описания одного явления. Описания, Карл! Если тело улетает, или если расширяется пространство, или если с удалением от наблюдателя замедляется время — возникнет красное смещение.
...Но есть же ещё релятивистское возрастание массы. Которое тоже очевидно связано со скоростью, пространством и временем. Если время «растягивается» (замедляется), видимая наблюдателю частота колебания маятника снизится. Снизится скорость, с которой условная гиря проходит нижнюю точку траектории. А кинетическая энергия равна половине суммы произведения массы на квадрат скорости. То есть, наблюдатель увидит что или масса растёт, или же не сохраняется энергия. Второе исключено по определению, следовательно растёт масса.
Вернувшись же к центру Земли и сбросив в воображаемую шахту условный груз, можно не просто заметить, но и измерить, что в момент пролёта центра, — разогнавшись до 8 километров в секунду, — он «покраснеет». Эффект Доплера. Со всеми неизбежными последствиями, включая и то, что скорость достигнутая в падении окажется чуть ниже предсказанной классической механикой. Гиря начнёт тормозить вместе с часами.
А что тут? Если бросать предметы в чёрную дыру, они вообще будут останавливаться. То что увидеть этого нельзя, ибо при устремлении скорости снаряда к скорости света длина волны станет бесконечно большой и объект перестанет быть наблюдаемым, — отдельный вопрос.
Любопытно, что если груз не бросать, а опускать на верёвке, решительно ничего не изменится. Хотя, скорость может быть любой. Но красное-то смещение всё равно возникнет. А значение имеет только оно.
Теория же — Относительности. Дело не в гире, а в представлении наблюдателя о гире. В физическом взаимодействии гири с наблюдателем. Переносится же это взаимодействие гамма-квантами. Выбираясь же из центра Земли вверх через шахту, квант растратит часть энергии на преодоление силы тяжести. И покраснеет.
...Интересным следствием тождества релятивистского и гравитационного замедления времени является концепция «вселенной внутри чёрной дыры». Если заменить космологическую сингулярность, ограничивающую поле зрения земного наблюдателя, на гравитационную сингулярность, для наблюдателя ничего не изменится. Да и прежняя математика будет работать.
Вторым интересным следствием эффекта можно считать то, что изнутри Земля больше, чем кажется снаружи. Ведь релятивистские эффекты, связанные со скоростью, массой и гравитацией, тождественны и расширению пространства.
Блог нуждается в поддержке. Кошелёк ЮMoney 4100 1168 3178 5907