- •Вопрос 1. Наука и ее место в человеческой культуре.
- •Вопрос 2. Особенности естественнонаучного и гуманитарного знания.
- •Вопрос 3. Роль философии по отношению к естественным и гуманитарным наукам.
- •Вопрос 4. Разнообразие видов познавательной деятельности человека.
- •Вопрос 5. Важнейшие особенности научного знания.
- •Вопрос 6. Зарождение и развитие науки. Наука в античности.
- •Вопрос 7. Научная революция XVI–XVII вв. Рождение классической науки.
- •Вопрос 8. Смена научных парадигм и их особенности.
- •Вопрос 9. Структура научного знания. Эмпирический и теоретический уровни науки.
- •Вопрос 10. Понятие «картины мира» и ее философский смысл.
- •Вопрос 11. Эволюция представлений о пространстве и времени. Специальная теория относительности.
- •Вопрос 12. Общая теория относительности и ее важнейшие следствия.
- •Вопрос 13. Возникновение, строение и эволюция Вселенной
- •Вопрос 14. Разнообразие небесных тел, гипотезы их происхождения и эволюции
- •Вопрос 15. Современные представления о солнечной системе
- •Вопрос 16. Происхождение и строение Земли.
- •Вопрос 17. Непрерывность и дискретность. Квантовая механика
- •Вопрос 18. Концепции микромира. Разнообразие элементарных частиц.
- •Вопрос 19. Уровни организации неживой материи и основные виды взаимодействий
- •Вопрос 20. Важнейшие положения синергетики как теории сложных систем
- •Вопрос 21. Современное понимание эволюции. Гипотеза происхождения материи
- •Вопрос 22. Современные представления о строении атома
- •Вопрос 23. Основные проблемы современной химии. Сложные системы в химии
- •Вопрос 24. Современные концепции происхождения и эволюции жизни
- •Вопрос 25. Уровни биологических структур и организация живых систем
- •Вопрос 26. Генетика и воспроизводство жизни
- •Вопрос 27. Современная теория клетки
- •Вопрос 29. Биосфера и экология
- •Вопрос 30. Естественнонаучное учение о человеке
- •Вопрос 31. Синергетика и принцип самоорганизации систем
- •Вопрос 32. Человек как предмет комплексного исследования. Современная антропология.
- •Человек-аппарат
- •Человек как зверь
Вопрос 12. Общая теория относительности и ее важнейшие следствия.
ОТО применяется уже ко всем системам отсчета (а не только к движущимися с постоянной скоростью друг относительно друга) и выглядит гораздо сложнее, чем специальная (чем и объясняется разрыв в одиннадцать лет между их публикацией). Она включает в себя как частный случай СТО (и, следовательно, законы Ньютона). При этом ОТО идёт значительно дальше всех своих предшественниц. В частности, она дает новую интерпретацию гравитации. ОТО делает мир 4мерным: к трем пространственным измерениям добавляется время. Все 4 измерения неразрывны, поэтому речь идет уже не о пространственном расстоянии м/2я объектами, как это имеет место в 3мерном мире, а о пространственно-временных интервалах между событиями, кот объединяют их удаленность друг от друга — как по времени, так и в пространстве. Те пространство и время рассматриваются как 4хмерный пространственно-временной континуум или, попросту, пространство-время. В этом континууме наблюдатели, движущиеся друг относительно друга, могут расходиться даже во мнении о том, произошли ли два события одновременно — или одно предшествовало другому. К счастью для нашего бедного разума, до нарушения причинно-следственных связей дело не доходит — то есть сущ систем координат, в которых 2 события происходят не одновременно и в разной последовательности, даже ОТО не допускает.
Закон всемирного тяготения Ньютона говорит нам, что м/любыми двумя телами во Вселенной сущ сила взаимного притяжения. С этой тз Земля вращается вокруг Солнца, поскольку м/ними действуют силы взаимного притяжения. ОТО, однако, заставляет нас взглянуть на это явление иначе. Согласно этой теории, гравитация — это следствие деформации («искривления») упругой ткани пространства-времени под воздействием массы (при этом чем тяжелее тело, например Солнце, тем сильнее пространство-время «прогибается» под ним и тем, соответственно, сильнее его гравитационное поле). Представьте себе туго натянутое полотно (своего рода батут), на которое помещен массивный шар. Полотно деформируется под тяжестью шара, и вокруг него образуется впадина в форме воронки. Согласно общей теории относительности, Земля обращается вокруг Солнца подобно маленькому шарику, пущенному кататься вокруг конуса воронки, образованной в результате «продавливания» пространства-времени тяжелым шаром — Солнцем. А то, что нам кажется силой тяжести, на самом деле является, по сути чисто внешнем проявлением искривления пространства-времени, а вовсе не силой в ньютоновском понимании. На сегодняшний день лучшего объяснения природы гравитации, чем дает нам ОТО, не найдено.
Согласно принципу соответствия, в слабых гравитационных полях предсказания общей теории относительности совпадают с результатами применения ньютоновского закона всемирного тяготения с небольшими поправками, которые растут по мере увеличения напряжённости поля.
Первыми предсказанными и проверенными экспериментальными следствиями ОТО стали три классических эффекта, перечисленных ниже в хронологическом порядке их первой проверки:
Дополнительный сдвиг перигелия орбиты Меркурия по сравнению с предсказаниями механики Ньютона.
Отклонение светового луча в гравитационном поле Солнца.
Гравитационное красное смещение, или замедление времени в гравитационном поле.
Существует ряд других эффектов, поддающихся экспериментальной проверке. Среди них можно упомянуть отклонение и запаздывание (эффект Шапиро) электромагнитных волн в гравитационном поле Солнца и Юпитера, эффект Лензе — Тирринга (прецессия гироскопа вблизи вращающегося тела), астрофизические доказательства существования чёрных дыр, доказательства излучения гравитационных волн тесными системами двойных звёзд и расширение Вселенной.
До сих пор надёжных экспериментальных свидетельств, опровергающих ОТО, не обнаружено. Отклонения измеренных величин эффектов от предсказываемых ОТО не превышают 0,01 % (для указанных выше трёх классических явлений). Несмотря на это, в связи с различными причинами теоретиками было разработано не менее 30 альтернативных теорий гравитации, причём некоторые из них позволяют получить сколь угодно близкие к ОТО результаты при соответствующих значениях входящих в теорию параметров.