Русский ниже
Einstein's Equivalence Principle – Copied and Faulty
Einstein's principle of equivalence is the foundation of his general relativity theory. It does not belong to him. In fact, it is an adaptation of Newton's COROLLARY VI:
"If bodies, any how moved among themselves, are urged in the direction of parallel lines by equal accelerative forces, they will all continue to move among themselves, after the same, manner as if they had been urged by no such forces."
Einstein made it:
"The gravitational field has only a relative existence, because for an observer falling freely from the roof of a house there exist... no gravitational field. Indeed, if the observer drops some bodies then these remain relative to him in a state of rest or of uniform motion."
Obviously, in Einstein's principle the gravity plays the role of Newton's "equal accelerative forces", thus, this principle ist a special case of Newton's conclusion.
Einstein generalized the principle of equivalence to all phenomena. In reality, it fails by the light. We consider his thought experiment more accurately.
In terrestrial laboratory a light beam sent in horizontal direction, the same is done in the accelerated space laboratory. The ray of light in the terrestrial laboratory is deflected through the interaction with the gravitational field to the ground. It expects same phenomenon at an accelerated space laboratory. This is true, but not exactly.
The light beam in the gravitational field would be bent more towards the ground than in an accelerated rocket. It is because the interaction of the light beam with the gravitational field takes place in every point of space. In this way, the light beam always changes its direction of movement in the direction of attractive mass.
In an accelerated rocket, on the other hand, the light beam moves freely and always in the same direction because no external forces act on it during the flight to the other wall of the rocket. The information, whether the rocket accelerates at this time or moves unaccelerated, is not transmitted to the light beam. In this way, its orbit is less curved than in the gravitational field with the same acceleration.
Therefore, in principle, there can be no perfect equivalency between gravity and acceleration. No matter how small a piece of space is, this discrepancy will always be there.
Einsteins Äquivalenzprinzip – Abgekupfert und fehlerhaft
Das Äquivalenzprinzip von Einstein bildet das Fundament seiner Allgemeinen Relativitätstheorie.
Es gehört ihm aber nicht. In Wirklichkeit handelt es sich um eine Adaption von Newtons sechstem Zusatz:
"Wenn Körper sich unter einander auf irgend eine Weise bewegen, und gleiche beschleunigende Kräfte nach parallelen Richtungen auf sie einwirken; so fahren alle fort, sich auf dieselbe Weise unter einander zu bewegen, als wenn sie nicht durch jene Kräfte angetrieben würden."
Jetzt zum Vergleich Einsteins Gedankenexperiment:
"Für einen Beobachter, der sich im freien Fall… befindet, existiert… kein Gravitationsfeld. Wenn nämlich der fallende Beobachter einige andere Körper fallen läßt, dann befinden sie sich im Bezug auf ihn im Zustand der Ruhe oder gleichförmigen Bewegung… Der Beobachter hat das Recht, seinen Zustand als 'in Ruhe' zu interpretieren."
Einstein hat Newtons "gleiche beschleunigende Kräfte" durch die Kraftwirkung des Gravitationsfeldes ersetzt. Sonst ist die Idee identisch.
Newtons sechste Zusatz betraf mechanische Phänomene. Einstein verallgemeinerte das Äquivalenzprinzip auf übrige Phänomene.
Zum Beispiel, sollte der Lichtstrahl sowohl im Gravitationsfeld als auch im leeren Raum in beschleunigter Rakete gleichermaßen Richtung Boden gebogen werden. Das dürfte grob stimmen, aber nicht exakt. Und zwar würde der Lichtstrahl im Gravitationsfeld stärker zum Boden gebogen als in beschleunigter Rakete.
Es liegt daran, dass die Wechselwirkung des Lichtstrahles mit dem Gravitationsfeld im jeden Punkt des Raumes stattfindet. Auf diese Weise ändert der Lichtstrahl stets seine Bewegungsrichtung in Richtung anziehender Masse.
Ganz anders verläuft es in beschleunigter Rakete. Hier bewegt sich der Lichtstrahl frei und immer in gleicher Richtung, weil auf ihn während des Fluges bis zur anderen Wand der Rakete keine äußeren Kräfte wirken. Er kriegt überhaupt nicht mit, ob sich die Rakete in dieser Zeit beschleunigt oder gleichmäßig bewegt. So wird seine Bahn weniger gekrümmt als im Gravitationsfeld bei gleicher Beschleunigung.
Darüber hinaus kann es prinzipiell keine perfekte Äquivalenz zwischen Gravitation und Beschleunigung geben. Egal, wie klein das betrachtende Volumen sein vermag, wird diese Diskrepanz immer da sein.
Принцип эквивалентности Эйнштейна – Списан, обобщен с ошибкой и выдан за свой
Как известно принцип эквивалентности Эйнштейна является основой его же общей теории относительности. Но он не принадлежит ему. По-суте мы имеем дело с адаптацией шестого следствия Ньютона.
Сравним, сначало Ньютон:
"Если несколько тел, движущихся как бы то ни было друг относительно друга, будут подвержены действию равных ускоряющих сил, направленных по параллельным между собой прямым, то эти тела будут продолжать двигаться друг относительно друга так же, как если бы сказанные силы на них не действовали."
Теперь Эйнштейн:
"... гравитационое поле может существовать только относительно. Следовательно, для наблюдателя, находящегося в свободном падении с крыши дома, гравитационного поля не существует … в течении всего времени падения. Если наблюдатель выпустит из рук какие - либо предметы они остануться относительно этого наблюдателя в состоянии покоя... Наблюдатель в этом случае должен признать, что он находится в состоянии покоя."
Очевидно, что в Эйштейновском принципе эквивалентности гравитация играет роль"равных ускоряющих сил" Ньютоновского следствия.
Однако Эйнштейн хотел доказать больше, а именно равенство между состоянием покоя в поле гравитации и ускоренным движением в пустом пространстве. Да, это на самом деле может быть следствием следствия Ньютона, но только для механических процессов, потому что для света этот принцип оказывается уже непригодным.
Рассмотрим мысленный эксперимент Эйнштейна. В земной лаборатории луч света посылается в горизонтальном направлении. То же самое делается в космической лаборатории, которая ускоряется с помощью реактивного двигателя. Взаимодействуя с полем гравитации, в земной лаборатоии луч света отклонится к полу. То же эффект ожидается и в ускоряемой космической лаборатории. Да, это верно, но не совсем.
На поверхности Земли луч света взаимодействует с полем гравитации в каждой точке пространства, в результате чего луч света постояно изменяет направление своего движения в сторону притягиваемой массы, то есть Земли.
Иначе дело обстоит в ускоряемой ракете. Там имеют место только два события: излучение света у одной стены и регистрация его у противоположной. В промежутке, луч света двигается свободно, то есть со скоростью света в горизонтальном направлении. В это время поведение ракеты не может иметь на него какого-либо влияния, потому что по определению он двигается в пустом пространстве. В результате его траектория будет менее искривлённой, чем у поверхности Земли при том же ускорении.
Таким образом совершенной эквивалентности между гравитацией и ускорением не существует. Разница в траекториях будет всегда, каким бы малым рассматриваемый участок пространства ни был.
Keine Kommentare:
Kommentar veröffentlichen