Явления инерции и действия градиента гравитационного потенциала при рассмотрении на малом отрезке времени и в малом метрическом объёме похожи. На этом основании в классической физике принят принцип эквивалентности гравитационной и инертной масс и эквивалентности сил гравитации и инерции.
Мысленный эксперимент Эйнштейна с падающим лифтом не только не гуманен (пассажира ждёт неминуемая катастрофа), но и не совсем точен. Конечно, по одной точке пространства и в единственный момент времени невозможно сказать, падает эта точка или свободно движется по инерции. Но реальный мир состоит не из точек, лифт имеет определённые размеры, а реальные процессы длятся не одно мгновение. Какое в таком случае будет отличие падающего лифта от движущегося по инерции в открытом космосе?
На эту тему было уже много публикаций, но считаю нужным ещё раз обратить внимание на неё, и иллюстрация к этому сообщению взята из работы Девиса Боданиса.
Итак, в некоторой точке траектории падения отличить падение от покоя сложно. Но находясь в падающем лифте, достаточно выпустить из рук два пробных тела, чтобы заметить их непрерывное сближение. Направление градиента потенциала для пробных тел будет различным и направленным к центру тяготения.
Эффект не велик. Но в мысленном эксперименте следует учитывать даже самые малые, но отличия в двух опытах.
Падение лифта считается равноускоренным. Но достаточно внимательно посмотреть на законы Ньютона, чтобы понять, что ускорение свободного падения зависит от расстояния до центра земли. Таким образом, падение лифта это даже не равноускоренное движение.
Условия мысленного эксперимента из теории относительности в этом случае не выполняются.
При реальном ускорении лифта под действием, например, реактивного двигателя векторы градиентов потенциалов группы объектов связанные только с инерцией параллельны друг другу. Для лифта в поле тяготения градиенты потенциалов той же группы объектов связанные с гравитацией сходятся в некотором центре (центр земли).
Если быть до конца последовательным, то эксперименты следует проводить не только в исчезающе малом интервале времени, но и на продолжительных интервалах.
Свободно парящий в космосе лифт будет парить почти неограниченно долго. Чем ограничено время эксперимента в свободно падающем лифте нам известно.
Инертные свойства материи проявляются в существующих градиентах потенциала, гравитационные свойства материи проявляются в образовании градиентов потенциала.
С учётом различий между гравитацией и линейным ускорением была построена модель окружающего нас мира.
