Hvordan princippet om ækvivalens blev opdaget, og hvad det antager

Bestemmelserne i dette princip gælder for tyngdekraften og inertien. Det ækvivalensprincip, vi overvejer, er det heuristiske princip, der blev anvendt af den store Albert Einstein, da han var involveret i udviklingen af hans største videnskabelige opdagelse - den generelle relativitetsteori.

I sin mest generelle form siger Einsteins ækvivalensprincip, at kræfterne af gravitationsinteraktion mellem objekter er direkte proportional med kroppens tyngdekraftmasse og inertikræfterne i denne krop er i dette tilfælde proportional med kroppens inertiale masse. Og i det tilfælde, hvor begge legemasserne er lige, er det ikke muligt at bestemme, hvilken af kræfterne der virker på denne krop.

For at bevise disse konklusioner brugte Einstein dette eksperiment. Det er nødvendigt at forestille sig, at to kroppe er i en elevator. Denne elevator er uendeligt langt fra de gravitatinglegemer, der virker på den og bevæger sig med acceleration. I dette tilfælde vil trægstyrken virke på alle de kroppe, der er i elevatoren , og de vil have en vis vægt.

Hvis elevatoren er stationær, så vil kropperne inde i den også have vægt, hvilket betyder, at alle mekaniske transformationer i begge elevatorer vil forekomme på samme måde. Denne effekt Einstein udvides til alle fænomener af mekanik, og endog hele fysikken, så supplerede forskernes konklusioner de grundlæggende principper for ækvivalens.

I dag mener nogle forskere, at ækvivalensprincippet kan betragtes som hovedet i hele relativitetsteorien, og derfor, og gravitationsfeltet er en noninertial referenceramme. En sådan erklæring kan dog kun betragtes som pålidelig delvist. Pointeret er, at hvert noninertialsystem i A. Einsteins særlige teori om relativitet har som grundlag den sædvanlige lineære rumtid. I den generelle teori, der indbefatter det metriske koncept af tyngdekraften, er rumtiden buet. Denne uoverensstemmelse forklares ved, at metriske begreber ikke indeholder globale inertisystemer overhovedet. Her kan ækvivalensprincippet kun manifestere sig, hvis krumningen selv forsømmes.

Det er også tilrådeligt at differentiere de svage og stærke varianter af ækvivalensprincipens manifestation, hvis forskel ligger i, at der for små afstande mellem objekter ikke er nogen særlige forskelle i naturlovens handlinger uanset hvilket af disse referencesystemer disse objekter er i.

De grundlæggende grundlag for denne teori blev formuleret af A. Einstein i 1907. Når man overvejer betydningen af dette princip på omfanget af hele fysikken, bør man sige, at opdagelsen af Einstein fortsætter og udvikler Galileos påstand om, at alle organer, uanset deres masse, får accelerationer på gravitationsområdet. Denne bestemmelse førte til den konklusion, at trægmassen er ækvivalent. Senere blev denne ækvivalens målt og metrisk, med nøjagtighed op til det 12. tegn.

Det er vigtigt at bemærke, at brugen af Einsteins opdagelse kun er effektiv for små rumlige mængder, fordi kun under sådanne forhold kan tyngdekraften antages at være en konstant værdi.

Einstein udvidede sit princip om ækvivalens til alle referencerammer i en tilstand af frit fald, og udviklede også mere detaljeret begrebet lokalt system. Det var nødvendigt at gøre dette, for i universet er gravitationsfeltet til stede overalt, og gravitationen er variabel - det adskiller sig fra punkt til punkt, fordi hvert punkt har sine egne parametriske egenskaber. Derfor bør disse systemer ifølge Einstein ikke identificeres med inertier, der overtræder Newtons første lov.