Эквивалентын зарчим ба улаан шилжилт

Харьцангуйн ерөнхий онолын тулгуур болсон Эйнштейний эквивалентын зарчмыг томъёолбол: Гравитацын орны үйлчлэлийг жижиг мужид, богино хугацаанд авч үзвэл гравитацгүй газар хурдатгалтай хөдөлж байгаа тооллын системээс ялгагдахгүй. Тухайлбал, битүү өрөөн дотор ямар ч туршилт хийгээд тэр өрөө дэлхийн гадарга дээр тайван байна уу эсвэл сансарт яг g хурдатгалтай хөдөлж байгаа пуужин дотор байна уу гэдгийг тодорхойлох боломжгүй.

Энэ зарчмыг томъёолохдоо Эйнштейн логикийн үсрэлт хийсэн тул үнэн эсэхийг нь туршилтаар шалгах хэрэгтэй. Эйнштейний хамгийн түрүүнд бодож олсон ийм шалгуур нь гравитацын улаан шилжилт байсан юм. Тэр үед гравитацын улаан шилжилт нээгдээгүй байсан боловч энерги хадгалагдах хуулийг ашиглан Эйнштейн ийм шилжилт байх ёстой гэдгийг урьдчилан хэлсэн. Нөгөө талаас, эквивалентын зарчим дээр үндэслэгдсэн улаан шилжилт байх ёстой гэсэн аргументийг тэр бас дэвшүүлсэн. Энэ нь тэгэхээр ямар ч байсан эквивалентын зарчмын анхны шалгуур болж чадах юм. 

Одоо эквивалентын зарчим үнэн бол гравитацын улаан шилжилт байх ёстой гэсэн дүгнэлтэд яаж хүрч болохыг авч үзье. Зурагт үзүүлснээр, дэлхийн гадаргуу дээр байгаа h өндөртэй өрөөний шалан дээр фотон үүсгэгч тавиад, чанх дээр нь таазанд бүртгэгч байрлуулъя. Эквивалентын зарчим ёсоор, энэ нь сансарт (гравитац маш сул газар) дээшээ g хурдатгалтай явж байгаа яг адилхан өрөөн дотор туршилтыг хийснээс ялгаагүй байх ёстой. Өрөөний эхний хурд v = 0 байсан гэвэл фотон таазанд хүрэхэд таазны хурд ойролцоогоор v = gt = gh болсон байна. Үүнд гэрлийн хурдыг c = 1 гэж авсан ба t = h нь фотон таазанд хүрэх хугацаа. Тэгэхээр Доплер эффектийн улмаас таазанд байрлуулсан бүртгэгч долгионы уртыг 1 + gh дахин ихэссэн байхаар бүртгэж авна. Энэ нь өмнө авч үзсэн гравитацын улаан шилжилтийн томъёотой яг таарч байгаа.

Дээрх аргумент нь гравитацын улаан шилжилт болон Доплер эффект хоёулаа ямар нэг илүү ерөнхий зүй тогтлын тухайн тохиолдлууд юм гэдгийг бас харуулж байна. Эквивалентийн зарчмын цаашдын шалгуурыг ярих юм бол харьцангуйн ерөнхий онол бүхлээрээ энэ зарчим дээр үндэслэгдсэн юм болохоор энэ онол практикт ашиглагдах бүрт, энэ онолоос гарсан ямар нэг эффект нарийн шалгагдах бүрт эквивалентийн зарчим туршилтаар шалгагдаж байна гэсэн үг.

Advertisements
This entry was posted in Таталцал, Физик, Харьцангуйн онол and tagged , . Bookmark the permalink.

Хариулт үлдээх

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Өөрчлөх )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Өөрчлөх )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Өөрчлөх )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Өөрчлөх )

Connecting to %s