Маркус Чаун - Гравитация. Последнее искушение Эйнштейна

Kaku M. A theory of everything? ( http://p-i-a.com/Magazine/Issue6/MichioKaku.htm).

Einstein A. The Collected Papers of Albert Einstein / Volume 5 — The Swiss Years: Correspondence, 1902–1914. — Princeton: Princeton University Press, 1993. — 67. Swiss Patent Office Letter on the AEG Alternating Current Machine. — P. 80 ( https://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol5-doc/130). За семь лет (с 1902 по 1909 год) Эйнштейн просмотрел около 2000 патентных заявок, но из всех его комментариев сохранился лишь этот. Швейцарская бюрократическая машина уничтожила остальные его экспертные заключения, несмотря на то что уже в 1905 году Эйнштейна стали считать звездой современной физики.

«Я падала, падала сквозь время и пространство, сквозь небо, и звёзды, и всё, что между ними. Я падала днями и неделями, как будто проживая одну жизнь за другой. Я падала до тех пор, пока не забыла, что падаю». Rothenberg J. The Catastrophic History of You and Me. — London: Penguin, 2012.

К счастью, все лифты сегодня имеют системы безопасности и, если трос оборвётся, лифт просто остановится в шахте. Это неприятно, но вряд ли смертельно.

В идеале этот эксперимент нужно проводить на катке, чтобы исключить трение!

1 g = 9,8 метра в секунду в секунду. Именно такое ускорение возникает на поверхности Земли под влиянием гравитации. Иными словами, каждую секунду падающее яблоко (или любой другой предмет) ускоряется на 9,8 метра в секунду.

Для такого небольшого ускорения, как 1 g , этот эффект будет настолько слабым, что его можно будет зарегистрировать лишь с помощью высокоточных приборов.

Вам может показаться, что это объяснение замедления времени при сильной гравитации — всего лишь ловкий трюк, ведь в нём используются часы с лучом света, движущимся горизонтально, а не вертикально. На самом деле это делается для того, чтобы измерять время на постоянной высоте, то есть при неизменном уровне гравитации.

Chou J. C.-W. et al. Optical clocks and relativity // Science. — 24 September 2010. — Vol. 329. — P. 1630.

Berman D. String theory: From Newton to Einstein and beyond ( https://plus.maths.org/content/string-theory-newton-einstein-and-beyond).

Аналогия с муравьями на батуте не совсем удачна. Её главная проблема в том, что она объясняет гравитацию через гравитацию. Ведь именно гравитация тянет шар для боулинга вниз, в результате чего на батуте возникает углубление. Разумеется, батут может находиться в космосе, где гравитация отсутствует, а шар может иметь электрический заряд и двигаться в результате толчка, приданного другим заряженным телом. Но так наша аналогия станет совсем запутанной. Лучше уж использовать первоначальную и закрыть глаза на её несовершенство.

Kaku M. A theory of everything? ( http://p-i-a.com/Magazine/Issue6/MichioKaku.htm).

Вы можете задаться вопросом, почему движение от краёв к центру углубления в пространстве-времени, окружающего Землю, является естественным для нас, в то время как для нашей планеты естественно вращаться по окружности такого же углубления с центром в Солнце. Дело в том, что Земля движется с большой скоростью и потому не может упасть на Солнце, в то время как мы по отношению к Земле никуда не летим.

Newton I. The Principia / Edited by Florian. — 1687. — P. 643.

Первый детектор гравитационных волн (алюминиевый цилиндр длиной 2 метра и весом 1,4 тонны, который должен был звонить, как колокол, когда в него ударит волна пространства-времени) был построен Джо Уэбером из Университета Мэриленда. В 1970-х годах он заявил, что обнаружил гравитационные волны, но это утверждение оказалось ложным и погубило его репутацию, дав, однако, начало целой отрасли исследований.

Overbye D. Gravitational Waves Detected, Confirming Einstein’s Theory // New York Times. — 11 February 2016 ( http://www.nytimes.com/2016/02/12/science/ligo-gravitational-waves-black-holes-einstein.html).

Levin J. Black Hole Blues. — London: The Bodley Head, 2016.

Castelvecchi D. The black-hole collision that reshaped physics // Nature. — 23 March 2016 ( http://www.nature.com/polopoly_fs/1.19612!/menu/main/topColumns/topLeftColumn/pdf/531428a.pdf).

Этот случай я помню лично. Будучи студентом Калтеха (который вместе с МТИ занимался постройкой LIGO), я участвовал во встрече с Древером, кажется, в 1984 году.

Рональд Древер умер 7 марта 2017 года. ( Примеч. ред. )

Einstein A. Autobiographische Skizze // Helle Zeit — Dunkle Zeit: In memoriam Albert Einstein / Seelig C., ed. — Zurich: Europa Verlag, 1956. — P. 11.

Bellos A. Here’s Looking at Euclid! — New York: Free Press, 2010.

Einstein A. The Collected Papers of Albert Einstein / Volume 8 — The Berlin Years: Correspondence, 1914–1918. — Princeton: Princeton University Press, 1998. — 403. To Heinrich Zangger. — P. 411 ( https://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol8-trans/439).

Несмотря на участие в создании ядовитых газов, применявшихся в Первой мировой войне, в 1919 году Фриц Габер получил Нобелевскую премию по химии за открытие процесса Габера–Боша, позволяющего синтезировать аммиак для удобрений из водорода и атмосферного азота.

Цит. по: Smolin L. Three Roads to Quantum Gravity. — London: Basic Books, 2000. — P. 137.

Поскольку энергия искривляет пространство-время (то есть создаёт гравитацию), а искривлённое пространство-время содержит энергию, получается, что одно искривление вызывает к жизни другое. Соответственно, общую теорию относительности можно свести к ньютоновской теории гравитации в тех случаях, когда искривлённое пространство-время содержит мало энергии и единственной важной силой является гравитация, вызываемая массой-энергией. И разумеется, когда все тела движутся со скоростью меньше скорости света.

Письмо Эйнштейна Конраду Хабихту, Берн, 24 декабря 1907 года.

Pais A. «Subtle is the Lord...»: The Science and the Life of Albert Einstein. — Oxford: Oxford University Press, 1983. — P. 20.

Там же, p. 257.

Письмо Эйнштейна Паулю Эренфесту, Берлин, 16 января 1916 года.

В 1902 году Саймон Ньюкомб заявил: «Полёты на механизмах тяжелее воздуха непрактичны и не представляют интереса, если вообще возможны». Уже через год Орвил Райт доказал, что тот был не прав.

Newcomb S. The Elements of the Four Inner Planets and the Fundamental Constants of Astronomy: Supplement to the American Ephemeris and Nautical Almanax for 1897. — Washington DC: Government Printing Office, 1895. — P. 184.

Overbye D. A Century Ago, Einstein’s Theory of Relativity Changed Everything // New York Times. — 24 November 2015.

Тензор напряжения похож на сумку, в которой хранятся все данные о том, что существует в определённой точке пространства-времени: удельная энергия, плотности импульсов, давление, деформация и так далее ( http://pitt.edu/~jdnorton/teaching/HPS_0410/chapters/general_relativity/index.html).

Несмотря на то что Эйнштейн родился и жил в Германии, строго говоря, он не был немцем, так как в 1986 году в возрасте 26 лет отказался от немецкого гражданства.