В 1915 году Эйнштейн опубликовал общую теорию относительности. В специальной теории относительности (1905 г.) по-новому трактуются такие понятия, как пространство, время, масса; не существует абсолютных пространства, времени и массы; они относительны, то есть могут изменяться в зависимости от системы отсчета.

Общая теория относительности по существу является теорией тяготения.

В 1826 году Н.И. Лобачевский доказал, что может существовать иная, неевклидова геометрия, отказывающаяся от постулата параллельных линий. В геометрии Н.И. Лобачевского через точку, взятую вне прямой, можно провести бесчисленное множество прямых, не пересекающихся с данной. Фактически общая теория относительности - это попытка дать физическое объяснение четырехмерной геометрии.

В работе[3]: «Идея физической реальности некоторой новой, нетрадиционной, может быть парадоксальной, может быть неевклидовой, геометрии появилась у Лобачевского, Гаусса и Римана. Но она не стала физической теорией…» (выделено мной. - В.Б.).

Специальная теория относительности базируется на следующих основных положениях:

1) отсутствие в природе эфира;

2) принцип относительности;

3) принцип постоянства скорости света;

4) неизменность интервала, состоящего из трех про странственных координат и произведения времени на скорость света;

5) принцип «одновременности», определяющий одно временность происходящего события, по моменту прихода к наблюдателю светового сигнала.

Первое положение - представление об эфире как о неподвижной среде, которая могла, следовательно, быть избранной в качестве системы отсчета, позволяла таким образом выделить абсолютное движение. Исходя из признания существования эфира, Лоренцем были получены его преобразования, использованные Эйнштейном в специальной теории относительности с отказом от признания факта существования эфира.

Преобразования Лоренца были удобны как формальный прием, позволяющий решить проблемы электродинамики, возникшие в конце XIX века.

Второе - по существу есть обобщение механического принципа относительности Галилея (1632 г.) на все явления природы. Галилей, рассматривая механические явления, происходящие в закрытой каюте корабля, пришел к выводу, что никакими опытами внутри каюты невозможно обнаружить факт покоя или равномерного и прямолинейного движения корабля. Эйнштейн распространил этот вывод на немеханические явления.

Таким образом, принцип относительности утверждает, что все законы природы (а не только законы механики) одинаковы во всех инерциальных системах координат (инерциальная система - та, в которой выполняются законы Ньютона), то есть системах, движущихся прямолинейно и равномерно относительно друг друга; все инерциальные системы равноправны.

Третье положение - скорость света в вакууме одинакова во всех инерциальных системах координат. Это допущение понималось Эйнштейном как постоянство скорости света. Опять же после того, как было введено Пуанкаре. Отметим, что в механике скорость - одна из основных характеристик движения материальной точки, а скорость распространения света в вакууме - одна из основных физических констант: с = 299 792 458 м/с.

Эйнштейн пришел к выводу, что факт движения системы с некоторой скоростью влияет на ее размеры, скорость течения времени и массу, и заявил, что получил связь между энергией и массой тела. В действительности же эта связь была получена Пуанкаре (подробнее об этом говорится ниже).

Отсюда возник так называемый парадокс «близнецов»: космонавт, который пролетел на корабле год (по часам корабля) со скоростью, близкой к скорости света, возвратившись на Землю, встретит брата-близнеца, постаревшего почти на сорок лет.

Третье допущение есть обобщение результатов опыта Майкельсона (1881 год), из которого следует, что скорость света одинакова в разных направлениях и не зависит от факта движения Земли.

В основе четвертого и пятого допущения лежит привязка к скорости света. Общая теория относительности, распространяя специальную теорию относительности на ускоренные движения, для чего нужно было показать, что за счет тяготения могут быть отнесены не только динамические эффекты движения, но и оптические явления, делала вывод о наличии у света гравитационной массы. Эйнштейн отождествлял тяготение с искривлением пространства - времени. Идея гравитационной массы света и соответственного искривления светового луча под действием тяжелого тела в его гравитационном поле давала новую гипотезу о Вселенной.

В основу общей теории относительности Эйнштейн положил следующие допущения:

1) гравитационное поле моделируется искривленным пространством бесконечно малого объема, и соответствующее ускорение системы отсчета проявляется в том, что локально гравитационное поле может быть устранено преобразованием координат;

2) уравнения гравитационного и материальных полей инвариантны (независимы) относительно произвольных координат;

3) потенциалы гравитационного поля, представляющие собой геометрические характеристики пространства - времени, удовлетворяют уравнениям Эйнштейна, которые на самом деле должны называться уравнениями Гильберта (были выведены Гильбертом в 1915 году).

Здесь следует отметить, что Эйнштейн в первом сообщении об уравнениях гравитационного поля сказал, что приведенные соотношения получены им «из общих соображений», не упомянув об авторстве Гильберта.

Гильберт по своей наивности незадолго до этого сообщил результаты математических выкладок Эйнштейну после настойчивых просьб последнего. Когда же он понял, с кем имеет дело, было уже поздно - уравнения Гильберта, вывод которых представляет серьезное математическое достижение, стали именоваться уравнениями Эйнштейна;

4) скорость распространения гравитационных волн (гравитации) равна скорости света. Но если свет обладает гравитационной массой, то есть подвержен действию поля тяготения, то под действием этих сил он должен испытывать ускорение. Чтобы допустить такое ускорение, нужно отказаться от основного постулата специальной теории относительности - постоянства скорости света;

5) пространство немыслимо без эфира. Эйнштейн писал (1924 год): «…Мы не можем в теоретической физике обойтись без зфира, т.е. континуума, наделенного физическими свойствами…» Таким образом, последнее допущение является опровержением ранее сделанного Эйнштейном допущения (в специальной теории относительности) об отсутствии эфира.

Как говорят в таких случаях в Одессе: «Интересное кино!», когда надо по одной «теории» - эфир не существует, а по другой - без него никак нельзя обойтись! Необходимо отметить, что расхождение между классической физикой и теорией относительности, касающееся числа и содержания основных постулатов, является весьма принципиальным.

Двойственной была оценка теории относительности при жизни Эйнштейна[3]. С одной стороны, «…началась прямая травля теории относительности, главным образом в Германии», а с другой - «…вслед за Махом Адлер выступил против теории относительности и в тюрьме написал работу, которая, по его мнению, неопровержимо доказывала ложность взглядов Эйнштейна. Суд назначил экспертизу, которая должна была определить, не свидетельствует ли эта работа об умственном расстройстве подсудимого» (выделено мной. - 6.5.). И дальше - «…нападки на Эйнштейна и на теорию относительности стали частью большого заговора против демократии, мира и прогресса».

Это похоже на старую присказку: «Запомни, изменяя мне, ты изменяешь всей стране!» Тем более что по вопросу «травли» теории относительности в Германии есть и другое мнение: в то время Эйнштейн и Минковский усиленно превозносились немецкой школой физиков в качестве единственных создателей теории относительности. По поводу же незыблемости физических принципов теории относительности в варианте Эйнштейна можно привести слова Д.Д. Томсона: «Очарование физики в том и состоит, что в ней нет жестких и твердых границ, что каждое открытие не является пределом, а только аллеей, ведущей в страну, еще не исследованную, и сколько бы ни существовала наука, всегда будет изобилие нерешенных проблем…»