Тяготение – это кривизна в пространстве-времени

Тяготение – это кривизна в пространстве-времени

По-другому это можно выразить следующим образом: то, что мы называем тяготением, представляет собой мощное воздействие, исходящее от, в иных отношениях скрытой, кривизны пространства-времени. Вкратце, в этом и состоит общая теория относительности без связанной с ней математики.

Вы можете думать о пространстве-времени так же, как думаете о своем матраце. Пространство вокруг черной дыры выглядело бы наподобие того, как выглядит ваш матрац, когда вы стоите на нем одной ногой. Остальной матрац остается более или менее плоским, но вблизи вашей ступни, то есть вблизи черной дыры, матрац проминается. Если вы достаточно тяжелы, в матраце образуется яма.

Пространство вокруг звезд тоже прогибается. Если только звезда не очень массивна, наподобие черной дыры, впадина не слишком велика. Когда вокруг мало массы, вполне можно использовать евклидову геометрию для плоского пространства. Но если бы вы двигались вблизи черной дыры, то были бы подобны муравью, находящемуся рядом с глубокой вмятиной в вашем матраце. Вы внезапно ощущаете огромное изменение в своем нормальном пути; ваша скорость изменяется, и вы начинаете падать в дыру.

Искривленное пространство ускоряет вещи так, как если бы оно было тяготением. Иными словами, то, что мы называем материей, – это термин общепринятой реальности, эквивалентный кривизне пространства времени в теории относительности². Согласно Эйнштейну, тяготение – это свойство геометрии. То, что, с одной точки зрения, является материей, с другой – представляет собой кривизну пространства-времени.

В общепринятой реальности масса ассоциируется с тяготением и не имеет никакого отношения к форме пространства. Относящееся к ОР понятие тяготения начинает становиться менее значимым, когда дело касается теории относительности, точно так же, как понятие частицы, как мы видели ранее, начинает терять свой смысл в квантовой механике.

Вычисления, которые мы можем делать с помощью математики Римана и Эйнштейна, говорят нам, насколько в точности изгибается луч света, проходя вблизи тяжелой планеты. Поскольку эти вычисления подтверждаются экспериментами, общая теория относительности сегодня считается огромным достижением по сравнению с формулами Ньютона, которые не позволяют делать точные предсказания относительно света. Математика теории относительности показывает, что форма пространства-времени Вселенной в любой точке зависит от количества имеющейся повсюду материи.

Со времени Возрождения западная мысль рассматривала пространство как вакуум, отсутствие, пустоту без формы и смысла. С появлением теории относительности, это представление изменилось. Пространство-время становится своего рода материальной субстанцией, а понятия материи и тяготения сменяются кривизной пространства-времени[33].

В этом новом мировоззрении геометрия неотделима от субстанции. В общей теории относительности Эйнштейна пространство перестает быть абстрактным понятием и становится местом, подобным субстанции, в котором мы все живем.