Смысл общей теории относительности в четырех страницах

Добрый день. 

Сегодня разберемся со смыслами общей теории относительности. В сокращении ОТО. 

Для понимания общей теории относительности (ОТО) надо разобраться в чем суть специальной теории относительности, так называемой СТО.

Комментатор одной из моих статей на тему специальной теории относительности брутально пошутил: СТО - это хорошо, а двести лучше. Действительно, если принять ОТО за "двести", то она намного интересней специальной теории относительности. И все благодаря практически цирковому фокусу, который применил Эйнштейн в общей теории относительности. О "фокусе" расскажу позже, а пока разъясним смысл СТО. Без понимания сути специальной теории относительности, мы не поймем и смысл ОТО.

Итак, суть СТО

Специальная теория относительности (СТО) - это теория о пространстве, времени и движении. Она о том, как равномерное движение меняет видимые размеры вещей и представления о ходе времени.

СТО не про реальность, не про физическую вселенную. Это теория о законах нашего восприятия мира. Если это не осознать, то невозможно правильно понять и саму СТО. А вот если осознать, то СТО превращается в очень простую теорию, с формулами на уровне математики для старших классов (так называемые преобразования Лоренца). 

Проведем мысленный эксперимент, которые так любил Эйнштейн. 

Возьмем линейку. Представим, что это космический корабль. И запустим наш звездолет в космос со субсветовой скоростью. А сами будем наблюдать за ним с Земли. Согласно уравнениям СТО, можно так подобрать скорость летящего перед нами корабля, что его видимый продольный размер уменьшится в два раза. 

Мы заметим, как сплющились приборы и черепные коробки членов экипажа, но все это не мешает капитану вести корабль к звездам. Ведь для самих космонавтов ничего не изменится. Они будут видеть прежние размеры корабля. 

Что доказывает наш мысленный эксперимент? К реальности специальная теория относительности не имеет никакого отношения. Если трактовать изменения размеров корабля как реальные, то СТО есть реникса. Че-пу-ха. На самом деле меняются только видимые размеры, наши представления о длине звездолета. 

А теперь озвучим самый главный вывод из специальной теории относительности. 

Пространство и время субъективны.

Данный факт прямо следует из СТО. По ней формы и размеры всех тел, все временные интервалы не имеют реального смысла. Если всё в наблюдаемом мире относительно, то сам мир субъективен. Всеобщая относительность конкретного порождает субъективность общего.  

А это плохая новость для обыденного мышления, материализма и классической науки. Для них время и пространство объективны, не зависят от наблюдателя, а по СТО это вовсе не так.

Для последователей Иммануила Канта СТО есть элементарная, простая по смыслу теория, которая подтверждает идею Канта о субъективности пространства и времени. У материалистов специальная теория относительности вызывает когнитивный диссонанс. Это когда некие два убеждения противоречат друг другу. Еще бы. Трудно одновременно верить и в СТО, и в наличие у тел истинных размеров. 

Согласно специальной теории относительности никаких истинных размеров  у предметов нет, как нет и истинного времени, раз нет абсолютной, выделенной системы координат, и все системы координат равноценны. 

Если следовать законам логики, нельзя одновременно верить в материализм и СТО.

Вывод?

Иммануил Кант прав. Пространство и время субъективны. Но о парадоксальных идеях Канта поговорим в лекции  "Философия Канта - это просто". Будет интересно, поверьте.

Подведем предварительный итог.

Истина в том, что у тел нет истинных размеров. 

Специальная теория относительности есть теория о том, как движение меняет субъективные представления о пространстве и времени. 

А чем занимается классический ученый? Ученый муж берет линейку, измеряет некое тело, записывает результат в сантиметрах и удовлетворенно заявляет, что он объективно познал мир. А на самом деле? Полученный им результат к реальности отношения не имеет. В действительности он измерял свои субъективные представления о размере тела. 

Что тут сложного? Проще не бывает. Только, пожалуйста, не говорите классическому ученому о субъективности его сантиметров, Вы ему ничего не докажете, а лишь зря обидите. 

Со смыслами специальной теории относительности мы разобрались, можно браться за общую теорию относительности (ОТО). Смыслы ОТО также очень просты. 

ОТО есть геометрическая тория гравитации. Так почему данная  теория называется общей теорией относительности? Ответ на этот вопрос и поможет нам понять ее суть.

В СТО тела движутся без ускорения, равномерно. ОТО задумывалась как развитие СТО для ускоренного движения. Что резко усложнило математику, но по сути ничего не меняло. ОТО должна была показать, каким образом ускоренное движение меняет показания часов и видимые размеры предметов. Для нас ничего нового. Но тут Эйнштейн придумал блестящий, фактически цирковой фокус, превративший теорию об ускоренном движении в теорию гравитации. 

Что лежит в основе циркового фокуса? Искусство подмены. Через подмену платок превращается в букет, а букет - в кролика. Наверное, вы уже догадались, что речь идет о знаменитом принципе эквивалентности.

Помните, мысленный эксперимент с лифтом? Внутри закрытого лифта невозможно отличить его равномерно ускоренное движение от состояния покоя в однородном гравитационном поле. Летит ли с ускорением лифт в космосе? Стоит ли на земле? Отличить эти два состояния невозможно. Они эквивалентны. Все законы для них должны исполнятся одинаково. 

Эврика! Подумал Эйнштейн и заменил укоренное движение на силу гравитации. Блестящее искусство подмены, изумительный фокус! Ведь если ускоренное движение меняет представления о пространстве и времени, то и гравитация будет делать тоже самое.

Так теория относительности превратилась в оригинальную теорию гравитации.

Разумеется, к реальности сия теория гравитации отношения не имеет, как и любая теория о наших представлениях. Пространство и время, как доказала СТО, субъективны. 

Кто-то возразит, что сила гравитация есть штука брутальная, она сносит скалы, накручивает хвосты кометам, разрывает звезды. Верно! Но в ОТО речь идет о телах, которые гравитация физически сломать не смогла. Зато в этих случаях гравитация изменяет представления о формах и размерах тел.

Подведем итог.

В СТО равномерное движение меняет субъективные представления о пространстве и времени. 

В общей теории относительности сила гравитации меняет субъективные представления о пространстве и времени. 

Обе теории к реальности отношения не имеют. Они о наших субъективных представлениях.

Все просто.

Всего хорошего.

До свидания.  

На фото образец ошибочного понимания ОТО. На самом деле мы видим, каким образом в каждой точке вселенной тяготение изменяет наши представления о пространстве-времени.