Мир вокруг нас

Известно, что наблюдатель также не способен отличить (почувствовать или измерить), находится ли он в свободном падении в гравитационном поле или находится вне гравитационного поля, в состоянии движения по инерции (= движения без изменения скорости). Согласно теории относительности, это объясняется тем, что свободное падение — тоже является движением по инерции, в искривлённом пространстве-времени. Лишь для наблюдателя, не связанного с падающим телом — это движение является ускоренным (ускорение свободного падения). Учитывая, что наблюдатель в свободном падении не чувствует ускорения, а значит, действия сил, никакие силы на падающий предмет не действуют. Иными словами, один из ключевых выводов теории относительности: гравитация — не производит силового воздействия на предметы, т. е. не является силой (ни дальнодействующей, ни близкодействующей). Гравитация — это всего лишь то, как происходит движение в четырёхмерном искривлённом пространстве-времени.

Действие инерции, как известно — также не является силой: например, вес предметов в центрифуге — это не сила, придавливающая их к стенке, а всего лишь следствие сопротивляемости предметов изменению направления движения (или изменению скорости движения, в зависимости от системы отсчёта). Чтобы поднять предмет, прижатый к стенке центрифуги, необходимо затратить усилие (энергию), как и в гравитационном поле, но эти затраты — на самом деле идут на изменение скорости предмета, а не на преодоление действующей на него силы (поднятие предмета — это перемещение его ближе к оси вращения центрифуги, где скорость всех предметов — ниже). Если поднятый предмет отпустить, он будет ускоренно падать, но не под действием силы, а лишь продолжая двигаться по инерции (равномерно и прямолинейно в своей системе отсчёта, а также с т. зр. внешнего наблюдателя), но наблюдатель в центрифуге — увидит это ускоренным падением.

Итак, и инерция, и гравитация — не являются силами. Эта одинаковая суть гравитации и инерции, находится в соответствии принципу эквивалентности, утверждающему, что эти явления — неразличимы (эквивалентны), и представляют разные стороны единого целого. Из принципа эквивалентности, естественным образом, вытекает равенство инертной и гравитационной масс (наблюдательный факт, использовавшийся ещё в механике Ньютона, но не имевший объяснения), а также требуется, чтобы любой процесс, имеющий место благодаря инерции, имелся и в гравитационном поле (что означало бы их полную неразличимость (тождественность)), и что позволяет проверить принцип эквивалентности экспериментально:

Например, луч света, в ускоряющейся ракете, посланный вдоль дна ракеты — искривляется вниз (т. к. дно ракеты — приближается к нему). Если принцип эквивалентности верен, то искривление направления движения света должно наблюдаться и в гравитационном поле (данное следствие теории относительности — было проверено экспериментально, начиная с наблюдения отклонения света звёзд гравитацией Солнца, во время солнечного затмения в 1919 году (Эддингтон и др.)).

Это и многие другие последующие наблюдения, в отношении различных других эффектов — показали одинаковость эффектов в ускоренной системе отсчёта, где они обусловлены инерцией (= инертной массой тел) и в гравитационном поле (где они обусловлены гравитационной массой тел, т. е. производимым телами, искривлением пространства-времени), что говорит о справедливости принципа эквивалентности, и приводит к чисто геометрическому представлению о поле (как об искривлении пространства-времени, не имеющем силового воздействия на предметы). Геометрия, тут, естественно — лишена наглядности.

Итак, в целом, мы рассмотрели основные положения теории относительности (и развивающих её, теории Калуцы-Клейна, геометродинамики и теории струн). Далее — переходим к рассмотрению следующей (последней) неклассической научно-философской дисциплины:

Теория элементарных частиц

Все неклассические дисциплины — взаимосвязаны и в некоторой мере, взаимопроникающи. Но в наибольшей степени — это может относиться к теории элементарных частиц, т. к. для описания сути и общих свойств элементарных частиц, теория элементарных частиц использует достижения как теории поля, так и квантовой механики, и теории относительности.

В теории элементарных частиц также изучаются все разнообразные частные свойства элементарных частиц, известные из наблюдений, т. е. рассматриваются различные виды элементарных частиц (которых известны уже сотни), и ведётся поиск причин их разнообразия, закономерностей взаимопревращений частиц, и т. п.