//////

Miesięczne archiwum: Listopad 2010

RÓWNOWAŻNOŚĆ CZYSTEJ GRAWITACJI

Polega na tym, że przez myślenie o po­lu grawitacyjnym w kategoriach przyspieszenia możemy wywnioskować, jakie właściwości związane normalnie z ruchem są także właści­wościami grawitacji. A zatem wiemy, że pro­mień światła, który wpada poziomo w nasz przyspieszany świat, opuści windę w punkcie na przeciwległej ścianie położonym nieco poniżej poziomu, na którym wpadł, po­nieważ w czasie, gdy światło przelatuje od ściany do ściany, winda porusza się do góry . Zasada równoważności mówi nam, że zaobserwuje się to samo zachowanie światła w nieruchomej windzie umieszczonej w polu grawitacyjnym. Grawitacja ugina światło. Równoważność czystej grawitacji i odpo­wiedniego przyspieszenia prowadzi nas do dziwnych przewidywań.

W LABORATORIUM

Wyobraźmy sobie la­boratorium krążące w bliskiej odległości wokół ciała o wielkiej masie (dla wygody rozważań niech to będzie stygnąca gwiazda), gdzie pole grawitacyjne jest intensywne. Przeprowadza się w nim eksperymenty fizyczne, które możemy śledzić z naszego względnie wyzwolonego spod działania grawitacji obserwatorium. Zasada równoważności wyraźnie stwierdza, że sytuacja fizyczna byłaby taka sama, gdyby pole grawi­tacyjne nie istniało, a kosmiczne laboratorium podlegało równoważnemu przyspieszeniu. Gdy­by naprawdę laboratorium poruszało się z ta­kim przyspieszeniem, które w każdym punkcie byłoby równoważne polu grawitacyjnemu w owym punkcie, mielibyśmy dobrze wyznaczoną prędkość tego ruchu przez czas, w którym sy­gnały świetlne w laboratorium docierałyby do naszego obserwatorium wyzwolonego z grawi­tacji; moglibyśmy więc obserwować w tym la­boratorium wszystkie osobliwe efekty, które przewiduje szczególna teoria względności.

KIERUNEK RUCHU

Zo­baczylibyśmy, że ich zegary biegną wolniej, długości się skracają w kierunku ruchu, a masy się zwiększają. Takie przyspieszenie powoduje więc wystąpienie wszystkich rodzajów efek­tów przewidywanych przez szczególną teorię względności. Jeśli naprawdę sytuacja ta jest równoważna umieszczeniu obiektu w polu gra­witacyjnym, to zaobserwowalibyśmy dokładnie te same efekty w kosmicznym laboratorium, gdyby nie podlegało przyspieszeniu, lecz było właśnie umieszczone w polu grawitacyjnym. Powinniśmy wówczas stwierdzić, że długości promieniowe, które mają ten sam kierunek co równoważna składowa prędkość odkładana pro­stopadle do toru kołowego, są skrócone, ale długości poprzeczne pozostają nie zmienione; że zegary biegną wolniej i masy są większe.