Коллектив авторов - На плечах гигантов

Здесь Ф – (отрицательная) разность гравитационных потенциалов между поверхностью Солнца и поверхностью Земли.

Согласно нашим представлениям, спектральные линии солнечного света должны немного сместиться по сравнению с соответствующими спектральными линиями земных источников света в красную область спектра, а именно, на относительную величину

Это смещение можно было бы измерить, если бы были точно известны условия, при которых испускается солнечный свет. Но из-за того, что причины другого рода (такие как давление и температура) также влияют на положение центра тяжести спектральных линий, трудно установить, действительно ли существует выведенное выше соотношение, в котором учитывается влияние гравитационного потенциала [14].

Можно ли обратить время вспять? Похоже, в пользу этого предположения есть лишь несколько доводов, а против – вся Вселенная.

При поверхностном рассмотрении может показаться, что соотношения (2) или (2а) не имеют смысла. Может ли быть, чтобы при непрерывном испускании света из S 2 он прибывал S 1 другой частотой, чем свет, вышедший из S 2 ? Тем не менее, ответ на этот вопрос прост. Дело в том, что мы не можем рассматривать v 2 и v 1 просто как частоты (т. е. как числа периодов в секунду), потому что мы еще не установили времени в системе отсчета К . Величина v 2 обозначает число периодов, отнесенное к единице времени часов U в S 2 , a v 1 – число периодов, отнесенное к единице времени точно таких же часов U в S 1 . У нас нет никаких оснований допускать, что часы, которые расположены в точках с различными гравитационными потенциалами, должны рассматриваться как одинаково идущие. Наоборот, мы обязательно должны определить время в системе отсчета К таким образом, чтобы число гребней и минимумов волн между S 2 и S 1 не зависело от абсолютного значения времени, потому что рассматриваемый процесс по своей природе стационарен. Если это условие не выполнено, то мы приходим к определению времени, которое будет явно входить в законы природы, что, конечно, неестественно и нецелесообразно.

Таким образом, нельзя сказать, что оба часовых механизма, в S 2 и S 1 , показывают правильное «время». Так, если мы определяем время в S 1 часами U , то мы должны измерять время в S 2 часами, которые идут в [1 + (Ф/ с 2 )] раза медленнее, чем часы U, если их сравнить с часами U в одном и том же месте . Это связано с тем, что измеренная подобными часами частота рассмотренного выше луча света при его отправлении из S 2

в согласии с формулой (2а), равна частоте v 1 того же луча света при его прибытии в S 1 .

Отсюда вытекает следствие, представляющее фундаментальное значение для теории. Если скорость света измерять в различных местах ускоренной системы отсчета К’ в отсутствие гравитационного поля, пользуясь одинаково идущими часами U , то всюду будет получаться одно и то же значение. Исходя из нашего основного допущения, то же самое справедливо и для системы К . Однако из этого следует, что в местах с разными гравитационными потенциалами при измерении времени необходимо пользоваться по-разному идущими часами. В том месте, которое обладает гравитационным потенциалом Ф относительно начала координат, нужно при измерении времени применять часы, которые при перенесении их в начало координат шли бы в (1 + + Ф/ с 2 ) раза медленнее, чем те часы, которыми определяется время в начале координат. Если мы обозначим через с 0 скорость света в начале координат, то скорость света с в некотором месте с гравитационным потенциалом Ф будет равна

(3)

Согласно этой теории, принцип постоянства скорости света справедлив не в той формулировке, в какой он кладется в основу обычной теории относительности.