Что такое инерция объяснять, скорее всего, не нужно. Тормозим резко на велосипеде и отправляемся через руль собирать камушки. Но если само явление привычно нам с детства, то вот его объяснение вызывает, как обычно, множество вопросов.
Классическая физика инерцию не описывает никак. Она примерно как гравитация. Просто есть. Зато теория относительности Эйнштейна имеет на этот счёт мнение. Оно, в общем-то, звучит вполне логично.
В физике существует так называемый принцип эквивалентности. Принцип эквивалентности утверждает, что существует фундаментальная связь между гравитацией и инерционным движением.
Исходя из описания теории гравитации в работах Эйнштейна инерция и правда на неё похожа. И там, и там есть массивное тело. Тело, согласно первому закону, продолжает двигаться, пока ему что-то не помешает. Представим себе знаменитые искажения пространства-времени и очень удачно сложится, что движение тело не может остановиться "пропорционально своей массе", если такое искажение есть. В общем, принцип эквивалентности кажется логичным.
Принцип эквивалентности разбивают на две части:
Слабый принцип эквивалентности, который гласит, что в ситуации свободного падения (без действия других сил) траектория объекта зависит только от его начального положения и скорости, а не от его состава или массы.
Сильный принцип эквивалентности (или принцип эквивалентности Эйнштейна), который утверждает, что законы физики, включая специальную теорию относительности (которая работает в равномерном движении), одинаковы как для наблюдателя в среде свободного падения (где вы чувствуете невесомость), так и для наблюдателя в равномерно ускоренной системе отсчета (представьте себе, что вас откидывают назад в кресле в быстром автомобиле).
Принцип эквивалентности имел решающее значение для разработки Эйнштейном общей теории относительности. Если гравитация неотличима от ускорения, то гравитация - это и не сила, тянущая вещи вниз, а искривление самого пространства-времени. Принцип эквивалентности помог Эйнштейну выйти за рамки ньютоновской гравитации, которая описывала гравитацию как силу. Общая теория относительности рассматривает гравитацию как геометрическое свойство пространства-времени. Инерцию, в общем-то, тоже.
Принцип эквивалентности имеет большое значение для нашего понимания гравитации и инерционного движения. Это два тесно связанных явления, которые неизбежно дополняют друг друга.
Наше чувство гравитации обусловлено нашей инерцией, тенденцией объектов сопротивляться изменениям в их движении.
Общая теория относительности, основанная на принципе эквивалентности, оказалась невероятно успешной в объяснении таких явлений, как черные дыры и гравитационные волны, которые были невозможны при ньютоновской гравитации.
⚡ Обязательно подпишитесь на мой Telegram про Изобретения!
✅ Поддержать проект монеткой или задать вопрос можно тут! Здесь же я публикую фрагменты будущей книги, которую могут читать подписчики
👉💖 Ставьте лайки материалу, подписывайтесь на проект!