Проверка общей теории относительности. Поскольку по отношению к разным системам отсчета механичес¬кие движения происходят по-разному, возникает естественный вопрос: как будет двигаться световой луч в разных системах? Мы уже знаем, что в инерциальной, или галилеевой, системе от¬счета свет распространяется по прямой линии, с постоянной скоростью с = 300 000 км/сек. Относительно системы отсчета, имеющей ускоренное движение, световой луч не будет дви¬гаться прямолинейно, ибо в этом случае он будет находиться в поле тяготения.
Следовательно, в поле тяготения световые лу¬чи распространяются криволинейно. Точнее говоря, в таком поле они распространяются по геодезическим линиям, как кратчайшим расстояниям между двумя точками.
Этот результат имеет важнейшее значение для проверки и обоснования об¬щей теории относительности. Для полей тяготения, доступных нашему наблюдению, такое искривление световых лучей слишком мало, чтобы проверить ее экспериментально, но если такой луч будет проходить, например, вблизи Солнца, обладаю¬щего огромной массой в сравнении с массой Земли, то его ис¬кривление можно измерить.
Впервые такие измерения были сделаны во время полного солнечного затмения в 1919 г и они полностью подтвердили предсказание общей теории относи¬тельности. Искривление светового луча в поле тяготения свидетель¬ствует, что скорость света в таком поле не может быть постоянной, а изменяется от одного места к другому. Отсюда некоторые ученые сделали вывод, что общая теория от¬носительности отвергает специальную теорию, где скорость света считается постоянной величиной. Автор обеих теорий — Альберт Эйнштейн считает такой вывод совершенно необос¬нованным.
На самом деле из этого сопоставления можно только заклю¬чить, что специальная теория относительности не может претендовать на безграничную область применения: ре¬зультаты ее имеют силу до тех пор, пока можно пренебре¬гать влиянием полей тяготения на явления (например, световые). Кроме такого решающего эксперимента выводы общей теории от¬носительности подтверждаются другими фактами, которые бы¬ли известны до появления этой теории.
Было известно, напри¬мер, что эллипс, по которому обращается ближайшая к Солнцу планета Меркурий, медленно вращается относительно системы координат, связанной с Солнцем. Полный оборот, как предсказы¬вает общая теория относительности, происходит в течение трех миллионов лет. Этот эффект, как бы он не был незначителен, объясняется действием поля тяготения Солнца. Чем дальше на¬ходится планета от Солнца, тем меньше сказывается его дейст¬вие на планету и тем труднее обнаружить этот эффект.
Наконец, отметим еще действие сильных полей тяготения на ритм часов, вследствие чего, например, ритм часов, помещен¬ных вблизи поля тяготения Солнца, сильно отличался бы от ритма часов, находящихся в поле тяготения Земли. Все эти факты служат косвенным подтверждением правильности об¬щей теории относительности. 6.