тяготенія при современныхъ опытныхъ данныхъ. Имеется только одинъ неудовлетворительный пунктъ: согласно этой теоріи инерція тѣла находится подъ вліяніемъ другихъ тѣлъ, но не порождена ими, такъ какъ сопротивленіе инерціи, оказываемое материальной точкой измѣненію ея скорости, согласно теоріи, становится тѣмъ большимъ, чѣмъ болѣе удалены отъ нея остальныя тѣла.
Эйнштейнъ попытался поэтому самъ расширить теорію относительности. Свой опытъ онъ иллюстрируетъ образомъ, который вмѣстѣ съ тѣмъ долженъ показать, въ какой мѣрѣ установленіе теоріи относительности оправдывается эмпирически.
Когда человѣкъ находится въ вагонѣ съ завешаннымъ окномъ, при чемъ вагонъ движется прямолинейно и равномерно, то онъ не въ состояніи определить, въ какомъ направленіи и съ какой скоростью движется вагонъ; онъ не можетъ даже, если исключить неизбѣжныя сотрясенія вагона, рѣшить, движется ли вагонъ или нѣтъ. Говоря абстрактно, по отношенію къ системѣ (вагонъ), движущейся равномѣрно относительно некоторой начальной системы координатъ (поверхность земли), законы явленій таковы же, какъ относительно начальной системы (поверхность земли). Это предложеніе мы называемъ принципомъ относительности равномернаго движенія. Иначе, конечно, обстоитъ дело, если вагонъ движется неравномерно. Когда вагонъ мѣняетъ свою скорость, то пассажиръ получаетъ толчокъ, который даетъ ему почувствовать ускореніе вагона. Отвлеченно говоря: не существуетъ принципа относительности неравномѣрнаго движенія. Такое заключеніе было бы, однако, не вполнѣ безупречно, такъ какъ не обязательно, вѣдь, чтобы сидящій въ вагоне непременно приписывалъ испытываемый имъ толчекъ ускоренію вагона. Что такое заключеніе преждевременно, можно понять изъ следующаго примера: два физика и , пробудившись отъ наркотическаго сна, замѣчаютъ, что они со всѣми своими инструментами находятся въ закрытомъ ящикѣ съ непрозрачными стѣнками. Они совершенно не знаютъ, гдѣ расположенъ ящикъ, движется ли онъ и каково его движеніе. Они видятъ, что тѣла, которыя они выпускаютъ въ серединѣ ящика, всѣ падают, по одному и тому же направленію — скажемъ, внизъ — и съ одинаковымъ ускореніемъ. Какое заключеніе могутъ изъ этого сделать физики? Физикъ заключаетъ, что ящикъ находится въ покоѣ на некоторомъ небесномъ тѣлѣ, и что направленіе «внизъ» есть направленіе къ центру небеснаго тѣла, если оно шарообразно. Другой же физикъ полагаетъ, что ящикъ, можетъ быть, движется равномѣрно-ускоренно «вверхъ» подъ дѣйствіемъ приложенной къ нему внѣшней силы, и что небеснаго тѣла вблизи можетъ и не быть. Существуетъ ли критерий, по которому физики могли бы рѣшить, кто изъ нихъ правъ? Мы не знаемъ такого критерія, и есть основаніе полагать, что такого критерія не существуетъ. Но если наши воображаемые физики дѣйствительно не могутъ рѣшить принципіально, какая изъ двухъ точекъ зренія верна, то и ускореніе, подобно скорости, не имеетъ абсолютнаго физическаго значенія. Объ одной и той же системѣ координатъ можно съ одинаковымъ правомъ сказать, что она обладаетъ ускореніемъ или не обладаетъ; но въ зависимости отъ выбранной точки зрѣнія придется принять существованіе гравитаціоннаго поля, которое вмѣстѣ съ предполагаемымъ состояніемъ ускоренія системы опрѣделяетъ движеніе свободно движущихся тѣлъ относительно системы координатъ. То обстоятельство, что въ системе координатъ, которая съ нашей точки зрѣнія не имѣетъ ускоренія, тѣла при наличіи поля тяжести
тяготения при современных опытных данных. Имеется только один неудовлетворительный пункт: согласно этой теории инерция тела находится под влиянием других тел, но не порождена ими, так как сопротивление инерции, оказываемое материальной точкой изменению ее скорости, согласно теории, становится тем большим, чем более удалены от нее остальные тела.
Эйнштейн попытался поэтому сам расширить теорию относительности. Свой опыт он иллюстрирует образом, который вместе с тем должен показать, в какой мере установление теории относительности оправдывается эмпирически.
Когда человек находится в вагоне с завешанным окном, причем вагон движется прямолинейно и равномерно, то он не в состоянии определить, в каком направлении и с какой скоростью движется вагон; он не может даже, если исключить неизбежные сотрясения вагона, решить, движется ли вагон или нет. Говоря абстрактно, по отношению к системе (вагон), движущейся равномерно относительно некоторой начальной системы координат (поверхность Земли), законы явлений таковы же, как относительно начальной системы (поверхность Земли). Это предложение мы называем принципом относительности равномерного движения. Иначе, конечно, обстоит дело, если вагон движется неравномерно. Когда вагон меняет свою скорость, то пассажир получает толчок, который дает ему почувствовать ускорение вагона. Отвлеченно говоря: не существует принципа относительности неравномерного движения. Такое заключение было бы, однако, не вполне безупречно, так как не обязательно ведь, чтобы сидящий в вагоне непременно приписывал испытываемый им толчок ускорению вагона. Что такое заключение преждевременно, можно понять из следующего примера: два физика и , пробудившись от наркотического сна, замечают, что они со всеми своими инструментами находятся в закрытом ящике с непрозрачными стенками. Они совершенно не знают, где расположен ящик, движется ли он и каково его движение. Они видят, что тела, которые они выпускают в середине ящика, все падают по одному и тому же направлению, — скажем, вниз — и с одинаковым ускорением. Какое заключение могут из этого сделать физики? Физик заключает, что ящик находится в покое на некотором небесном теле, и что направление «вниз» есть направление к центру небесного тела, если оно шарообразно. Другой же физик полагает, что ящик, может быть, движется равномерно ускоренно «вверх» под действием приложенной к нему внешней силы, и что небесного тела вблизи может и не быть. Существует ли критерий, по которому физики могли бы решить, кто из них прав? Мы не знаем такого критерия, и есть основание полагать, что такого критерия не существует. Но если наши воображаемые физики действительно не могут решить принципиально, какая из двух точек зрения верна, то и ускорение, подобно скорости, не имеет абсолютного физического значения. Об одной и той же системе координат можно с одинаковым правом сказать, что она обладает ускорением или не обладает; но в зависимости от выбранной точки зрения придется принять существование гравитационного поля, которое вместе с предполагаемым состоянием ускорения системы определяет движение свободно движущихся тел относительно системы координат. То обстоятельство, что в системе координат, которая с нашей точки зрения не имеет ускорения, тела при наличии поля тяжести
